上海交通大学和伦敦大学学院的研究小组近日在《能源前沿》杂志上发表了一项突破性研究成果,他们开发出一种使用氨(NH3)作为燃料的固体氧化物燃料电池(SOFC)系统,为全电动船舶提供了高效且环保的解决方案。这项创新技术标志着航运业向可持续发展迈出了重要一步。
上海油压工作室航运业是全球碳排放的重要组成部分,为了减少碳排放,国际海事组织已设定目标,即到2060年,60%的新船将使用氢气(H2)或氨等更清洁的燃料。氨作为一种价格低廉、不易燃且易于储存和运输的清洁能源,成为了研究人员的理想选择。然而,氢气生产速度慢、效率有限等问题一直困扰着氢燃料航运的发展。针对这一难题,研究人员设计了一种新型氨动力SOFC系统,其核心是肋状催化燃烧一体化氨裂解装置(IAC),该装置能够快速有效地将氨分解为氢气,仅需2.94秒即可完成分解过程,将分解所需的时间和空间分别减少35%和42%。
上海油压工作室实验结果显示,在656°C时,该系统实现了100%的氨分解,并为SOFC提供了2.045 kW的功率,效率接近59%。同时,该系统的噪音水平仅为58.6分贝,有害气体的排放量几乎为零。这一创新技术不仅能适应不同的航行条件,还能满足目标船的能源需求,额定功率达到96千瓦,电效率超过60%。
这项突破性的研究成果不仅展示了氢燃料航运的潜力,还为未来船舶以最小的环境影响运行铺平了道路。通过使用氨作为清洁燃料,该系统符合全球应对气候变化的努力,同时解决了绿色能源在海事应用中的技术挑战。研究人员认为,这项技术有望大幅减少海洋碳排放,推动航运业进入一个更清洁、更环保的时代。