日本邮船株式会社(NYK)与合作伙伴ClassNK在一份联合声明中表示,双方和日本发动机株式会社、IHI Power Systems Co.和日本造船厂株式会社签署了一系列合同,将建造世界上第一艘氨燃料介质气体运输船,该船将配备日本制造的发动机。
此前,这四家公司被日本新能源和工业技术开发组织(NEDO)选为其绿色创新基金项目的成员。该项目是日本新能源和工业技术开发组织设立的一项2万亿日元的基金,旨在加速能源和工业部门的结构转型,在2050年之前实现碳中和。
两家公司于1月25日表示,由于氨在燃烧过程中不排放二氧化碳,因此有望成为有助于防止全球变暖的下一代燃料。
该项目符合日本海运业的脱碳目标,而且"使用日本技术改变海洋和未来"。
这四家公司将和船级社ClassNK合作,共同开展一个"装备国产氨燃料发动机的船舶商业化示范项目"。
据了解,这艘4万立方米的氨燃料运输船的预定交付日期是2026年11月,该船由造船商日本海洋联合公司和有明造船厂(Ariake Shipyard)建造。
主发动机(转动螺旋桨推动船只前进的发动机)将由日本发动机公司生产的氨燃料双燃料二冲程发动机组成,而辅助发动机(驱动为船只提供电力的发电机)则是IHI动力系统公司生产的氨燃料双燃料四冲程发动机。
实现目标,开启学习之门
日本邮船和ClassNK表示:"通过AFMGC的开发和建设,将为氨燃料船舶的实际应用做出贡献。"
通过建立氨价值链,该联盟将致力于完成和推广AFMGC和其他氨燃料氨载体。
此外,有关船舶使用氨作为燃料的国际规定尚未到位,国际海事组织目前正在讨论这个问题。
"该项目是首批开发氨燃料船舶的项目之一,从AFMGC的建造和运营中获得的知识将对国际海事组织的讨论进展至关重要。"两家公司也表,财团的目标是与ClassNK和日本国土、基础设施、交通和旅游部密切合作,积极参与国际规则制定。
为了在2026年11月完成该船,该财团将制造主发动机和辅助发动机,开始对该船的建造进行详细研究,并准备实际操作的操作手册。
日本邮船和ClassNK表示,待船只完工后,财团将继续以示范目的运营,以确认船只的性能,包括环境友好性和操作手册的实用性,并向造船商和海洋设备制造商提供用户反馈,以进一步改进。
克服挑战
氨是实现全球航运业脱碳目标的可行解决方案。然而,日本邮船和ClassNK表示,将其用作船用燃料也预示着一些挑战。
由于氨是一种阻燃剂,因此有必要开发在发动机中稳定燃烧的先进技术。
氨燃烧过程中可能会产生一氧化二氮,其温室效应约为二氧化碳的265倍。因此,日本邮船和ClassNK表示,需要适当的技术来解决一氧化二氮的排放问题。
此外,氨的毒性也是一个问题。由于氨有毒,容器的设计必须能够防止管道和储罐泄漏。即使发生泄漏,公司必须采取措施保护船员的安全。
两家公司表示,他们正在克服其使用中的各种障碍。
四家公司设计了一艘原型船,克服了这些挑战,原型船在经过安全验证过程(包括ClassNK对安全概念的确认和风险评估)后,于2022年9月获得了原则上的批准。
他们表示,为了克服毒性,该财团已经由ClassNK进行了一项风险评估审查,并由NYK的工程师牵头,从用户的角度进行了风险评估和安全措施建议。
IHI Power Systems表示,2023年5月,在计划用作AFMGC辅助发动机的四冲程发动机中,实现了世界首例燃料氨与燃料油混烧率80%的稳定燃烧。
该实验证实,发动机的一氧化二氮和未燃烧氨的排放几乎为零,并且在运行期间和停机后没有氨泄漏。