这种臭气熏天的燃料可以为大船提供动力

在哥本哈根的一个考试中心，一台三层楼高的巨型发动机发出巨大的轰鸣声。在附近，一组工程师在一个类似轮船驾驶台的控制室里监督它。

通常情况下，这样的发动机会推动一艘大船横渡海洋，但这台发动机正准备参加一个开创性的项目。

但在寻找新的更清洁燃料的过程中，这种臭气熏天的物质已经成为为远洋轮船提供动力的领跑者。

全球贸易中约90%的货物是通过海运运输的。但船舶是非常耗油的。海运产生的温室气体排放量约占全球温室气体排放量的2%。

国际海事组织(IMO)希望到2050年将排放量从2008年的水平减半。这需要向绿色技术进行实质性转变。

曼氏能源解决方案公司(Man Energy Solutions)研发主管布莱恩·索伦森(Brian Soerensen)表示，目前正在探索几种燃料：我们认为氨将是其中一种选择。甲醇可能是另一种，生物燃料可能是第三种。

氨有一个优势，因为它不含碳，所以可以在发动机中燃烧，而不会排放二氧化碳。

到2024年初，曼氏能源解决方案公司(Man Energy Solutions)计划在船上安装一台可供氨使用的发动机。第一批车型将是双燃料的，也可以使用传统的船用燃料油。

虽然液氨的能源含量不如当今的船用燃料，但它的能量密度却高于另一种零排放燃料氢气。

氢气已经为汽车、飞机和火车提供了动力。它的生产成本比氨水便宜，但操作起来更困难，因为它必须储存在零下25C的温度下。如果加压，氨在零下34摄氏度以下会变成液体，在更高的温度下也会变成液体。

伦敦大学学院(University College London)低碳航运专家特里斯坦·史密斯(Tristan Smith)博士表示，氨水正好位于中间。它的储存成本不会太高，生产成本也不会太高。

这其中存在挑战。燃烧氨气会产生污染的一氧化二氮，因此废气需要净化。它也是有毒的，因此需要小心处理和储存。

然而，索伦森表示，安全诀窍和一些港口基础设施已经到位，因为化肥行业根深蒂固。

它今天正通过海运运输。我们知道如何在船上处理氨，不是作为燃料，而是作为货物。

与此同时，挪威航运公司Eidesvik计划在2023年底之前在一艘船上安装氨燃料电池。就像电池一样，它们产生电能来驱动马达。项目合作伙伴Prototech已经开始开发测试版。

这艘名为维京能源(Viking Energy)的补给船将往返航行345英里(555公里)。混合动力船还将使用液化天然气(LNG)。

Eidesvik负责技术和开发的副总裁Vermund Hjelland说，对于如此短、可预测的路线，燃料电池更有效率和成本效益。你可以用更小的油箱，从相同数量的燃料中获得更多的千瓦时。

他补充说，与超级油轮相比，情况有所不同。这在很大程度上取决于体重是否是个问题。

每年大约生产550亿美元(420亿英镑)的氨，主要用于化肥。但该行业的环境足迹很大，占全球二氧化碳排放量的1.8%。化肥还会损害水和空气质量。

制造氨气需要氮气和氢气。通常这种氢是从天然气(甲烷)中提取出来的。这个过程会释放碳，需要大量的电力。

新的、更清洁的制氨方法正在涌现。一种名为蓝氨的方法涉及捕获和储存碳。更有希望的是绿色氨气，它完全消除了化石燃料的使用。

在丹麦西部日德兰(Jutland)乡村的心脏地带，一家位于富勒姆(Foulum)的全新中试工厂正在进行研究。

Haldor Topsoe公司与奥胡斯大学(Aarhus University)的科学家合作，生产用于合成氨的催化剂，该公司的目标是从水、空气和可再生电力中制取氨。

Haldor Topsoe的研究总监帕特·韩(Pat Han)表示，这三种原料在世界各地都能找到。

而不是利用化石能源……。我们只需利用风能和太阳能，几分钟内，我们就能在另一端获得液体燃料，韩先生说。

在一个集装箱大小的透明盒子里，放置着一个错综复杂的压力表和绝缘银管。

我们用电来电解水和产生氢气。奥胡斯大学(Aarhus University)博士后研究员贝扎德·帕图恩(Behzad Partoon)解释说，我们正在使用空气向系统中添加氮气。之后，这些气体将被结合起来制造氨。

一种名为固体氧化物电解槽(SOEC)的新技术将氮气净化系统与制氢过程相结合，简化了这些步骤。

帕图恩表示：我们将节约更多能源，降低合成氨生产的能源强度。它使整个过程变得便宜得多。

现在，他们正在测试这项技术在更长一段时间内的稳定性，并进行调整，然后再扩大到工业批量生产。

目前，电力来自电网。奥胡斯大学(Aarhus University)副教授安妮·梅特·弗雷(Anne Mette Frey)表示，拥有真正的绿色能源离现实并不遥远。一切都准备好了。

还有其他潜在的用途，包括更清洁的化肥生产和多余的风能和太阳能的储存。

Haldor Topsoe预计绿色氨最早将在2022年或2023年投入商业使用。

但海运可能面临其他障碍。全球海事论坛的一份报告表明，要实现国际海事组织2050年的目标，主要转向绿色氨燃料，将需要超过1万亿美元的投资。

报告作者之一特里斯坦·史密斯博士说，这是可以实现的。他说，随着可再生电力和技术成本的下降，绿色氨水的价格将变得更具竞争力。到2020年代末，或许2020年代中期，我们会有一些相对较低的价格。但这仍然可能比石油更贵。

曼氏能源解决方案公司(Man Energy Solutions)的布莱恩·索伦森(Brian Soerensen)认为，政府必须帮助推动这一转型。必须征收一定数额的排放税。