航運業是全球經濟和國際貿易的支柱。全球超80%的貿易運輸量通過航運完成。在所有的貨物運輸方式中，航運的運力最強，也最經濟。20世紀50年代以來，重油 (HFO) 憑借其廣泛的供應及價格優勢成為航運業最重要的燃料，但大量重油燃燒卻也造成了難以估量環境代價。
雖然傳統的重油（HFO）燃料雖然具有廣泛的供應和價格優勢，卻對環境造成了嚴重的污染。為了應對這一挑戰，國際海事組織（IMO）制定了逐步減少溫室氣體排放的戰略，在航運業尋求環保燃料的進程中，氨已脫穎而出，成為一種極具前景的替代方案。
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氨NH3的基本特征與制備方法NH3 是由 N 原子和 H 原子組成的化合物，分子結構如圖1所示。NH3 在常溫常壓下是一種無色、有刺激性且有毒的氣體。它的摩爾質量為17.03g/mol，密度低于空氣，沸點 -33.3°C，熔點 -77.7°C。在 8.6 公斤壓力下，NH3 在室溫下為液態。長期以來，無水液氨 (Anhydrous Ammonia) 一直作為大宗商品參與全球貿易和運輸。化肥生產是無水液氨最主要的用途。另外，無水液氨在制冷、水處理、化學合成及食品加工等領域也有廣泛應用。
氨NH3的類型灰氨：使用傳統化石能源（天然氣和煤）制成，目前我國主要以灰氨為主，其生產過程中的碳排放量最大，國內氨市場需求廣闊，在綠色可持續發展政策要求下我國未來合成氨市場將持續以優化產業結構為主；
藍氨：生產原料氫由化石燃料提煉而來，但提煉過程可以捕獲并儲存二氧化碳的排放，可以減少對氣候的負面影響，被認為是一種環保材料；
綠氨：通過風能、太陽能等可再生能源發電所產生的綠電電解水產生氫氣，再由空氣中的氮氣和氫氣合成氨，綠氨全程以可再生能源為原料進行制備，可以真正做到可持續全程無碳，未來發展前景巨大。
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氨作為船用燃料的優勢隨著環保法規的日益嚴格，傳統的重油（HFO）燃料逐漸被低硫燃油（VLSFO）、LNG、LPG、甲醇等替代燃料所取代。然而，這些替代燃料仍然存在碳排放或其他環境影響問題。相比之下，氨燃料具有以下優勢：
環保效益高。氨不含碳分子，在發動機中燃燒時不會產生二氧化碳，可以顯著減少溫室氣體的排放。同時，氨來源豐富且制備技術已經非常成熟，可以利用風能和太陽能等可再生能源進行生產制備。 體積能量密度較高。在液態下，單位體積的氨燃燒產生的熱量要比氫燃料高出近50%。據悉，氨可以在1MPa左右的加壓罐中或在-34℃左右的低溫罐中儲存。這可以在保證燃料充足的同時，幫助遠洋船舶提高船體空間利用率。 運輸成本低。當氨以液態被使用時，儲存和輸送系統無需過于復雜，僅需對常規內燃機進行微小改動，改變壓縮比和更換耐腐蝕的管線即可，這大大降低了運營成本。 氨燃料的應用安全盡管氨燃料具有顯著的環境效益，但其毒性和安全性仍然是重要的考量因素。
空氣中過量的氨氣會直接刺激人的眼睛和皮膚。其次，氨氣會通過呼吸道進入并危害人體。此外，NH3 易溶于水，人也有可能通過接觸或飲用含 NH3 的水而中毒。無論作為貨物運輸還是燃料，無水液氨泄漏造成的氨氣濃度超標對船上人員都相當危險。因此，相關船舶上都必須安裝氨氣氣體濃度監測裝置，并能夠將數據實時傳回安全保護系統以做出反應。
針對氨氣氣體濃度監測，工采網推薦英國Alphasense的氨氣傳感器NH3-AF、NH3-B1和日本Figaro的FECS44-1000氨氣傳感器 。
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氨氣傳感器NH3-AF是電化學氣體傳感器，線性輸出，精度和穩定性高，氨氣檢測范國：0-100ppm,廣泛應用于化工，制冷等領域。
電化學氨氣傳感器NH3-B1氨氣傳感器NH3-B1主要用于檢測大氣中氨氣的濃度，NH3-B1是四電極電化學氨氣傳感器，線性電流輸出，信號易于處理，靈敏度高，適合應用于惡劣環境.
Figaro的氨氣傳感器FECS44是獨特的電化學原理NH3傳感器。它最引I人注目的特點是受H2S的干擾小，暴露在NH3中卓越的耐用性和獨特的防漏液結構。這些特性使得傳感器在NH3檢測儀和測儀更好的應用。
氨燃料作為一種潛在的碳中和燃料，有望在航運業的綠色轉型中發揮重要作用。它不僅有助于減少溫室氣體排放，還能避免傳統化石燃料帶來的其他環境問題。然而，氨的毒性和安全性需要特別關注，采用先進的氨氣傳感器進行實時監測是確保安全的關鍵措施之一。
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發表于 2025-8-29 13:59:39
