氨是一種由一個(gè)氮原子和三個(gè)氫原子組成的分子，幾十年來一直作為肥料培育人類作為氮的來源。直到最近，它才被賦予一項(xiàng)新的任務(wù)，將其氫部分作為無碳能源載體。氨已被確定為一種有前途的替代燃料，可以使海運(yùn)業(yè)脫碳。

注意到海運(yùn)業(yè)對(duì)氨的興趣，新加坡南洋理工大學(xué)海洋能源與可持續(xù)發(fā)展 (MESD) 卓越中心自 2018 年以來認(rèn)真研究了氨作為清潔能源的潛力。MESD 最近完成了一項(xiàng)研究與研究合作伙伴 ABS（美國船級(jí)社）和 ASTI（氨安全與培訓(xùn)學(xué)院）共同研究氨燃料，涵蓋新加坡背景下的多個(gè)考慮因素。該項(xiàng)目由新加坡海事學(xué)院（SMI）贊助。

無水氨在環(huán)境條件下是一種氣體。必須通過壓縮、冷藏或兩者兼而有之將其液化以實(shí)現(xiàn)更高的體積密度。氨加注工藝將根據(jù)其作為飽和液體處理的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。氨從液體到氣體的相變，反之亦然，發(fā)生在加熱或加壓時(shí)。這將在加油過程中需要額外的操作步驟和能量。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研究了所有可能的加注配置，并將其分類為卡車到船、船到船、岸上管道到船以及卡式加注。該項(xiàng)目的一個(gè)重要附加值是氨加注概念，該概念解決了儲(chǔ)存在 FR（全冷藏）、SR（半冷藏）和 NR（非冷藏）條件下的氨液的轉(zhuǎn)移。還強(qiáng)調(diào)了缺乏涵蓋燃料質(zhì)量和數(shù)量方面的氨燃料燃料標(biāo)準(zhǔn)是海事利益相關(guān)者需要填補(bǔ)的主要空白之一。

除了公眾認(rèn)知之外，在海運(yùn)業(yè)中采用氨的主要障礙還包括對(duì)其毒性的擔(dān)憂、船員缺乏熟悉和處理專業(yè)知識(shí)。然而，可以從化肥、制冷劑和化學(xué)工業(yè)中獲得廣泛的知識(shí)，幾十年來，氨已經(jīng)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行管理和運(yùn)輸，并制定了完善的流程和法規(guī)。

氨加注過程與氨作為商品貨物的處理有些相似，但主要區(qū)別包括氨轉(zhuǎn)移的數(shù)量、儲(chǔ)罐類型和容量、操作模式和頻率。這導(dǎo)致需要解決一系列獨(dú)特的安全問題。在各種急性暴露指導(dǎo)水平下，氨會(huì)對(duì)人類造成有害影響，范圍從短暫 (30 ppmv)、不可逆 (160 ppmv) 到危及生命或死亡 (1100 ppmv)。

MESD 已完成氨釋放和分散的綜合研究。這為 MESD 進(jìn)一步改進(jìn)氨加注過程和制定緩解措施開辟了道路，以確保將意外氨釋放造成的任何損害降至最低。未來的研究將解決氨在水、土壤和空氣中釋放的更深遠(yuǎn)影響，這對(duì)于公眾和當(dāng)局在即將到來的氨時(shí)代之前做好準(zhǔn)備至關(guān)重要。

劉明博士是研究負(fù)責(zé)人，Mengyao Yang 女士和 Clara Kay Leng Ng 女士是南洋理工大學(xué)海洋能源與可持續(xù)發(fā)展卓越中心的研究助理。