上海交通大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究小組近日在《能源前沿》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)突破性研究成果，他們開(kāi)發(fā)出一種使用氨(NH3)作為燃料的固體氧化物燃料電池(SOFC)系統(tǒng)，為全電動(dòng)船舶提供了高效且環(huán)保的解決方案。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)標(biāo)志著航運(yùn)業(yè)向可持續(xù)發(fā)展邁出了重要一步。
航運(yùn)業(yè)是全球碳排放的重要組成部分，為了減少碳排放，國(guó)際海事組織已設(shè)定目標(biāo)，即到2060年，60%的新船將使用氫氣(H2)或氨等更清潔的燃料。氨作為一種價(jià)格低廉、不易燃且易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)那鍧嵞茉矗蔀榱搜芯咳藛T的理想選擇。然而，氫氣生產(chǎn)速度慢、效率有限等問(wèn)題一直困擾著氫燃料航運(yùn)的發(fā)展。針對(duì)這一難題，研究人員設(shè)計(jì)了一種新型氨動(dòng)力SOFC系統(tǒng)，其核心是肋狀催化燃燒一體化氨裂解裝置(IAC)，該裝置能夠快速有效地將氨分解為氫氣，僅需2.94秒即可完成分解過(guò)程，將分解所需的時(shí)間和空間分別減少35%和42%。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在656°C時(shí)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了100%的氨分解，并為SOFC提供了2.045 kW的功率，效率接近59%。同時(shí)，該系統(tǒng)的噪音水平僅為58.6分貝，有害氣體的排放量幾乎為零。這一創(chuàng)新技術(shù)不僅能適應(yīng)不同的航行條件，還能滿足目標(biāo)船的能源需求，額定功率達(dá)到96千瓦，電效率超過(guò)60%。
這項(xiàng)突破性的研究成果不僅展示了氫燃料航運(yùn)的潛力，還為未來(lái)船舶以最小的環(huán)境影響運(yùn)行鋪平了道路。通過(guò)使用氨作為清潔燃料，該系統(tǒng)符合全球應(yīng)對(duì)氣候變化的努力，同時(shí)解決了綠色能源在海事應(yīng)用中的技術(shù)挑戰(zhàn)。研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)有望大幅減少海洋碳排放，推動(dòng)航運(yùn)業(yè)進(jìn)入一個(gè)更清潔、更環(huán)保的時(shí)代。
