Tàu chạy bằng amoniac nguyên chất đầu tiên trên thế giới

Khi chạy thử nghiệm, tàu chạy bằng amoniac nguyên chất thải ra CO2 gần như bằng 0, đồng thời kiểm soát hiệu quả lượng oxit nitơ (NO) phát thải.

Tàu An Huy, chiếc tàu đầu tiên trên thế giới sử dụng nhiên liệu amoniac nguyên chất, đã hoàn thành chuyến hải trình đầu tiên tại Hợp Phì, tỉnh An Huy, miền Đông Trung Quốc. Sự kiện này được xem là một bước tiến đột phá, mở ra kỷ nguyên mới cho ngành vận tải biển xanh toàn cầu.

Amoniac (NH₃), một nguyên liệu chủ chốt trong công nghiệp hóa chất, nổi bật với mật độ năng lượng cao và đặc tính không carbon. Khi được đốt cháy hoàn toàn, amoniac chỉ giải phóng nước (H₂O) và nitơ (N₂), loại bỏ hoàn toàn phát thải carbon dioxide (CO2), đưa nó trở thành một giải pháp nhiên liệu đầy tiềm năng nhằm khử carbon trong lĩnh vực vận tải biển.

Trong những năm gần đây, các tập đoàn vận tải biển hàng đầu tại Nhật Bản và Na Uy đã đẩy mạnh đầu tư vào nghiên cứu và phát triển tàu thuyền sử dụng amoniac. 

Theo báo cáo năm 2021 của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), ước tính amoniac có thể đáp ứng khoảng 45% nhu cầu năng lượng toàn cầu cho vận tải biển vào năm 2050 trong kịch bản phát thải ròng bằng không. 

Tuy nhiên, việc ứng dụng amoniac vẫn đối mặt với một số thách thức kỹ thuật, bao gồm khả năng đánh lửa kém và quá trình đốt cháy không ổn định.

Tàu "An Huy" là sản phẩm hợp tác nghiên cứu và chế tạo giữa Viện Năng lượng thuộc Trung tâm Khoa học quốc gia tổng hợp Hợp Phì và công ty con của viện là Công ty TNHH năng lượng mới Thâm Quyến Haixu. 

Tàu được trang bị hệ thống truyền động tiên tiến gồm máy phát điện đốt trong khí tốc độ cao 200kW, hai động cơ đẩy 100kW và hệ thống chân vịt đôi. Với trọng tải 50 tấn, tàu có khả năng hoạt động ở tốc độ 10 hải lý/giờ (tương đương 18,5km/h).

Ông Wu Dianwu, đại diện viện nghiên cứu, cho biết đội ngũ kỹ sư đã thành công giải quyết nhiều thách thức công nghệ cốt lõi. Các đột phá này bao gồm công nghệ đánh lửa plasma cho nhiên liệu amoniac nguyên chất, duy trì quá trình đốt cháy ổn định, phương pháp kiểm soát và đốt cháy hỗn hợp khí hydro-amoniac trong động cơ đốt trong... 

Bên cạnh đó, nhóm đã phát triển thành công đầu đốt nhiên liệu amoniac nguyên chất và các thiết bị để phân rã khí ammonia bằng phương pháp xúc tác.

Chuyến đi thử nghiệm đã chứng minh khả năng đốt cháy ổn định của nhiên liệu amoniac nguyên chất, đạt được mức phát thải CO₂ gần như bằng không, đồng thời kiểm soát hiệu quả lượng oxit nitơ (NOx) phát thải. 

Kết quả này xác nhận tiềm năng ứng dụng rộng rãi của nhiên liệu amoniac-hydro không chỉ trong lĩnh vực vận tải biển và đường bộ mà còn trong các hệ thống nồi hơi công nghiệp và pin nhiên liệu.