根据欧洲环境署的数据，海运占欧盟总碳排放量的3%以上。仅在2019年，二氧化碳排放量就达到了1.44亿吨。由于贸易量的急剧上升，航运业成为了增长最快的温室气体排放源之一。因此，世界各地的造船商和运营商都在寻找环保的替代品，以取代传统的燃油或柴油驱动的船舶发动机。在这种背景下，供应商开始转向将绿氢作为清洁能源。然而，在公海上携带重大型装有加压氢气的专用罐具有一定的风险。
为了避免这些问题，弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所(以下简称Fraunhofer IKTS)与合作伙伴共同开发了“HyMethShip”项目，使用甲醇作为液态氢载体。船舶先在港口加注甲醇，在燃烧之前，甲醇被重整为氢气和二氧化碳。收集废二氧化碳并将其存储在船上的储罐中，再将其排放到岸上，用于产生更多的甲醇。
这项技术不需要在船上携带大型的氢气罐，在提高航运效率的同时还可以显著降低排放，使其更安全地运输和处理。该项目虽然不适用于所有类型的船舶，但通过在闭环中使用二氧化碳，充分利用船队中现有的内燃机技术，并为船舶进行长距离海上航行创造了经济上可行的方式，减少97％的温室气体排放。
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加满甲醇，燃烧氢气
该项目的技术核心是反应器。甲醇与水混合，通过加热蒸发，进入预热的反应器中，甲醇和水的混合物转化为氢气和二氧化碳。在氢气分离和反应器工程方面，Fraunhofer IKTS在膜处理技术方面有多年经验，开发了一种涂有碳的陶瓷膜。氢分子通过极细的膜孔逸出，而较大的二氧化碳气体分子被保留下来。在此过程中，氢气的纯度可达到90%以上，氢气被送入发动机，在传统的内燃机中燃烧驱动，并且不会产生任何对气候有害的废气。
在开发过程中，技术挑战之一是扩大陶瓷膜，使其能够用于船舶发动机所需的推进。研究人员设法将薄膜的原始长度从仅105mm扩大到500mm，使发动机推进力高达1MW，中期目标是开发20MW及以上的推进系统。
在能源转型和欧洲绿色协议的背景下，该行业开始面临越来越大的政治压力。2020年，欧洲议会呼吁航运公司大幅减少排放。凭借零排放氢推进系统，HyMethShip项目可以在这方面做出重要贡献，在其他行业也有潜在的应用。甲醇制氢原理也可应用于化工行业的多种场景。
