据报道，航运业的温室气体排放正在逐渐成为减排大业中最难消除的部分之一。虽然它们的占比相对较小，约占全球总排放量的1.7%，但他们排放的这些气体是最难消除的。
据悉，远洋航运通常需要一次航行数千英里，而驱动所需的能量往往只有船用柴油才能满足，几乎无可替代。现在美国西北大学的一个研究小组找到了新的解决方案，即综合使用固体氧化物燃料电池、电力推进和机载碳捕获。
机载核反应堆为核破冰船和潜艇等大型船只提供了极清洁的航程，但它们对于货运来说太昂贵了，货运需要成本低廉才能维持它保住90%全球贸易份额。使用电池也是不可能的，因为它们的能量密度很低。氢、氨和碳中性电燃料带来了一些希望，但在它们被大规模证明之前，还需要研究其他替代燃料。
在这样的背景下，西北大学的一个研究小组提出了一个有趣的观点：如果大型船舶继续使用碳氢化合物，利用其多余的能量密度和完善的运输基础设施，捕获船上的所有碳排放，并将这些碳卸载到在每个目的港口的地下深处。那会怎么样？
西北大学的一个研究小组表示，长途运输可能不需要等待主要的能源技术进步到完全绿色化。上述研究成果已于近期被发表在了《ACS能源快报》（ACSEnergyLetters）上。
具体而言，它们将依靠电力推进，由固体氧化物燃料电池（SOFC）的碳氢化合物产生电力。SOFC通常以氢为燃料，以零排放的方式运行，也能够利用碳氢燃料发电，效率高，成本低，机械简单。副产品是水和二氧化碳，这样就很容易分别捕获和储存两项副产品。
"固体氧化物燃料电池至关重要，"研究小组成员TravisSchmauss说，"因为它用纯氧燃烧燃料，产生可储存的高浓度二氧化碳产品。如果我们只是用空气燃烧燃料，它会被氮严重稀释，产生太多的气体，无法储存。当浓缩的二氧化碳被压缩时，它的存储体积不会比燃料所需的体积大很多，这就节省了空间。"
西北大学的计划要求在船上的燃料箱上安装一个可移动的隔板，这样燃料用完后，燃料箱的燃料一侧就可以收缩，二氧化碳可以用标准的压缩机压缩，然后从另一侧填满燃料箱。该团队认为，压缩会消耗SOFC产生的约2%能量。
到了目的港，可能会发生相反的情况；当燃料被泵入时，碳会被抽出，并且可以被取出用于长期封存。使用常规碳氢燃料，这将是一个零排放过程。使用碳捕获电燃料，它甚至是负碳的。如果某种形式的氢被证明是可行的替代品，它就可以运行。
该研究的资深作者、SOFC专家ScottBarnett说，"这项技术在发挥作用方面真的没有任何重大障碍。您只需将油箱更换为双室油箱并添加二氧化碳压缩机。当然，最终还必须开发基础设施来卸载并隔离或使用二氧化碳。"
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2022-05-30 21:54:40
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