绿色革命：氨燃料技术超越预期，航运脱碳迎来新突破

瓦锡兰四冲程氨燃料发动机实现高达90%温室气体减排

突破性进展，测试成果超出预期

总部位于芬兰的海洋技术巨头瓦锡兰（Wärtsilä）近日宣布，其四冲程氨燃料发动机解决方案在温室气体（GHG）减排方面取“显著”突破，测试数据显示排放水平最高可降低90%。实验表明，95%的氨能源占比可以与类似设计的柴油发动机相比减少高达90%的温室气体排放。瓦锡兰表示这标志着该解决方案的排放性能额外提升了18%。

这款四冲程氨燃料发动机作为Wärtsilä 25平台的一部分，于2023年11月首次推出。它的开发基于该海洋技术提供商在运行液化天然气（LNG）的低压双燃料发动机方面积累的经验。在系统首次亮相时，瓦锡兰人员曾表示，预计该发动机将立即减少至少70%的温室气体排放。

瓦锡兰推动航运业脱碳转型

据悉，氨燃料完美适配瓦锡兰为该发动机设计的低压奥托循环系统。瓦锡兰海事电力供应副总裁Stefan Nysjö表示，公司选择奥托循环技术路线是经过全面考量安全性、效率和可靠性等多项关键因素后的决定。

在不同尺寸发动机上进行的试验表明，低压概念的效率稳定且与双燃料LNG发动机相当。更重要的是，氨燃料表现出高度抗爆震性，能够在“广泛”的设置范围内保持良好的燃烧能力。

“脱碳已成为我们公司战略的核心，”Nysjö表示，“我们正持续优化氨发动机解决方案，不仅增强安全特性，还全面提升其性能水平，这符合我们持续改进的承诺。未来，我们将继续开发、测试和完善各类技术与解决方案，帮助航运业大幅降低温室气体排放。”

完整的氨燃料生态系统与未来市场

瓦锡兰开发的不仅仅是一台发动机，而是一套完整的氨燃料解决方案。这套系统包含三个关键组件：

AmmoniaPac燃料供应系统：专门设计用于安全处理和输送氨燃料到发动机的系统

瓦锡兰氨释放缓解系统（WARMS）：一套安全系统，用于防止和处理可能的氨泄漏事故

瓦锡兰氮氧化物减排器（NOR）：专门的尾气处理装置，确保氨燃烧后产生的废气达到环保标准

这些组件协同工作，不仅提供高效的动力输出，还确保整个系统的安全性和环保性。最新的性能提升将应用于整个系统，使其减排效果从原先预期的70%提高到现在的90%。

据了解，这些技术改进不仅会应用于未来的新订单，还将安装在已经签约的发动机上。第一批搭载这一技术的商业船只预计将于2026年开始交付使用，标志着氨燃料技术正式进入商业应用阶段。

氨燃料的前景与挑战

氨燃料越来越被视为航运业的一种“关键”替代燃料。随着全球法规坚定地朝着净零排放方向发展，包括瓦锡兰在内的众多行业参与者认为，这种能源将在实现航运业2050年脱碳目标方面发挥重要作用。

尽管如此，将氨用作船用燃料也面临诸多挑战。瑞典查尔姆斯理工大学2024年2月发布的一项研究强调，使用氨燃料仍然会导致富营养化和酸化等环境问题，同时还会排放一氧化二氮（一种极为强效的温室气体）。此外，该研究提到的另一个缺点是电解氨的生产需要电力，因此代表着一个非常能源密集的过程。氨还是一种极其危险的化合物，毒性、易燃性、爆炸性和材料不兼容性也是影响氨燃料动力船舶的一个问题。

研究还发现，尽管海事行业大多数人愿意使用氨燃料，但目前有多达80万名工人需要提升技能。正如劳氏船级社海事脱碳中心（The Decarb Hub）和马士基麦金尼·穆勒零碳航运中心（MMMCZCS）今年2月指出的那样：当前的海员培训体系尚未为氨燃料时代做好准备。

国际海事组织（IMO）现行的《海员培训、发证和值班标准国际公约》（STCW）框架缺乏针对氨燃料特殊风险的专门培训内容。氨作为燃料具有独特的危险性，这些都需要海员掌握全新的安全知识和操作技能。

专家们呼吁航运业和监管机构共同努力，尽快建立专门的氨燃料操作培训体系，以确保这一绿色技术在实际应用中的安全性。这不仅关系到船员的人身安全，也是氨燃料技术能否在全球航运业广泛应用的关键因素之一。