“世界首个”氢燃料船载氨裂解装置在西班牙船舶上运行

毕尔巴鄂海岸(Bilbao)附近的一艘船现在正在运行船上的氨裂解装置，该装置生产纯氢燃料，为其辅助服务提供动力，该计划背后的公司声称这是“世界首次”。

这艘长4.4米的Bertha B供应船由西班牙初创公司H2Site安装了船上的氨裂解装置，产生的氢气用于一个30KW的质子交换膜(PEM)燃料电池，该电池能够为船舶提供电力。

这两个组件都集成在船舶甲板上的一个容器中，而30KW的燃料电池目前每天使用约120公斤的氨，储存在一个大储罐中。

“这是第一次在船上安装和操作这样的解决方案，”H2Site首席执行官Andrés Galnares说道。“我们的裂解装置的特殊之处在于，它可以产生非常高纯度的氢气，而无需使用额外的气体分离技术，这可以最大限度地提高燃料电池的效率。而现有的解决方案只能产生氢和氮的混合物。”

然而，由于Bertha B是近岸船，航行时间被限制在几个小时内。

H2Site透露，他们目前正在建造MW级的相同技术装置，这可以让燃料电池为更大的船只提供动力。

该装置是H2Site对其“集成膜反应器”进行验证的一部分，该反应器可确保氢气在裂解后不会留下氨的痕迹，并最终从Bertha B容器中去除。

质子交换膜燃料电池需要高纯度的氢才能有效运行。事实上，据澳大利亚研究机构CSIRO的科学家称，PEM燃料电池中微量的氨会造成不可逆转的损害。

H2Site技术总监Jose Medrano表示：“我们创新的膜反应器技术不仅提高了系统效率，还减少了设备的占地面积。这在空间有限的应用中尤其重要，比如在船上。”

然而，将昂贵的氨裂解为氢，然后将其用于燃料电池的过程会带来巨大的能量损失。

H2Site表示，其裂解装置的效率为90%，而燃料电池的效率约为50-55%，往返效率约为35%，与内燃机相当。

但根据CSIRO关于一般氨制氢燃料电池技术的更广泛的报告，运行由可再生氨裂解氢提供动力的燃料电池的well-to-wake效率将导致整体往返效率仅为11%-19%，数据基于裂解装置中24%的能量损失和燃料电池中40-60%的能量损失。

这是因为氨的生产需要大量的可再生能源来制造绿色氢，甚至需要更多的可再生能源来为合成氢和氮的Haber-Bosch工艺提供动力，从而产生巨大的消耗。

Medrano补充说：“我们的设计重点是尽量减少氨的消耗，这将是扩大规模以适应更高功率输出装置的关键。”

H2Site从当地一家天然气供应商处采购氨气，表明它是由污染性化石气制成的灰色氨。

从化石气体中通过Haber-Bosch工艺合成氨的碳强度约为每吨氨产生1.5吨二氧化碳当量，目前约占全球碳排放量的1.2%。

目前，用可再生氢制成的绿色氨仍然稀缺。但毕尔巴鄂周围的北部地区希望建立一个主要的绿色氢中心——最近，开发商雷普索尔(Repsol)决定冻结对其巴斯克地区氢项目的投资，这一目标受到了打击——作为西班牙开发一系列氢供需走廊计划的一部分。