在追求“净零排放”的赛道上,当全世界都在死磕锂电池、氢能源时,日本悄悄地把目光投向了另一种我们非常熟悉的物质——氨(Ammonia)。
没错,就是那个闻起来刺鼻、常被用来做化肥的氨水原材料。最近,日本正式开启了大规模的“氨煤混燃”试验,试图让传统的火力发电厂“脱胎换骨”。
为什么要用氨发电?
日本作为一个资源匮乏的岛国,能源安全始终是其头等大事。在放弃核电受阻、风电光伏受地理限制的情况下,日本选择了“氢能社会”的愿景。
但氢气有个致命伤:极难运输和储存。 它需要极低温液化或高压储存,成本高得惊人。
氨(NH3)的优势就体现出来了:
含氢量高: 氨分子由一个氮原子和三个氢原子组成,是极佳的氢载体。
易液化: 氨在常温下加压即可液化,现有的化学品运输基础设施(油罐车、轮船)几乎可以无缝切换。
零碳排放: 最关键的是,氨在燃烧时只产生水和氮气,不产生二氧化碳。
日本的“三步走”计划
日本最大的电力运营商 JERA 目前正在爱知县的碧南火力发电厂进行全球首个大规模验证。他们的蓝图非常清晰:
第一步:20%混燃。 在现有的煤电厂中,加入20%的氨一起烧。这样不需要大规模改造锅炉,就能减少20%的碳排放。
第二步:提高比例。 研发能耐更高温、更耐腐蚀的燃烧器,将混燃比例提升至50%甚至更高。
第三步:全氨燃烧。 最终实现100%纯氨发电,让火电厂彻底变成“零碳工厂”。
质疑声:是“救命稻草”还是“洗绿”工具?
尽管日本政府雄心勃勃,但这一技术在全球范围内也引发了不少争议。
1. 氮氧化物(NOx)的威胁
氨虽然不含碳,但含有氮。如果燃烧不完全,会产生大量的氮氧化物(强效温室气体且导致酸雨)。虽然日本声称拥有先进的脱硝技术,但长期大规模运行的稳定性仍待观察。
2. “灰氨”变“绿氨”的难题
目前全球绝大多数的氨都是通过天然气制取的(灰氨),这个过程本身就会排放大量二氧化碳。如果不能实现由可再生能源电解水制氢、再合成的“绿氨”,那么在发电端减排就只是“拆东墙补西墙”。
3. 成本高昂
目前氨的价格远高于煤炭。如果没有巨额政府补贴,纯粹靠市场化运作,氨发电的电费恐怕会让普通家庭难以承受。
结语:一场关于未来的实验
日本在氨能上的投入,更像是一场基于国情的“豪赌”。它为那些难以立刻放弃煤电的基础设施提供了一种过渡可能。
如果成功,氨可能成为全球长距离能源贸易的新媒介;如果失败,它也将为全球能源转型留下宝贵的避坑指南。
能源转型的道路从没有唯一解。你看好这种“闻起来不太妙”的绿色能源吗?
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