aalto1 untyped-item.component.html
Vihreä ammoniakki laivojen polttoaineena
Loading...
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemiantekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
CHEM3050
Degree programme
Language
fi
Pages
28
Series
Abstract
Kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamiseksi ja ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi kemianteollisuuden ja meriliikenteen on siirryttävä päästöttömään tuotantoon ja toimintaan. Vuonna 2018 IMO (International Maritime Organization) asetti tavoitteeksi vähentää meriliikenteen kasvihuonekaasupäästöjä 50 %:lla vuoden 2008 tasosta vuoteen 2050 mennessä.
Tämä kandidaatintyö käsittelee vihreän ammoniakin käyttöä meriliikenteen polttoaineena. Työssä esitellään vihreän ammoniakin tuotantoprosessin vaiheet ja perehdytään meriliikenteen ja -teollisuuden nykytilanteeseen. Lisäksi vertaillaan ammoniakkia potentiaalisena polttoaineena muihin meriliikenteessä käytössä oleviin polttoaineisiin sekä tarkastellaan sen käyttöön liittyviä haasteita ja ongelmia. Työ on kirjallisuuskatsaus.
Vedyntuotantoteknologia on keskeisessä roolissa ammoniakin tuotannon päästöjen vähentämisessä. Vihreän ammoniakin tuotantoprosessissa sovelletaan Power-to-hydrogen-teknologiaa, joka perustuu uusiutuvan sähköenergian käyttöön veden elektrolyysissä, jossa syntyy hiilineutraalia vetyä. Tämä vety käsitellään typen kanssa Haber-Bosch-prosessissa, jossa tapahtuu ammoniakin synteesi.
Vihreän ammoniakin käyttö laivojen polttoaineena voisi vähentää meriliikenteen kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi, sillä ammoniakki on hiilivapaata, ja sen palamistuotteina syntyy vain typpi- ja vesikaasua. Lisäksi ammoniakkia on suhteellisen helppo säilyttää, ja sen energiatiheys on hyvä verrattuna muihin vaihtoehtoihin.
Vaikka vihreä ammoniakki on potentiaalisesti kestävä ratkaisu, sen turvalliseen käyttöön liittyy edelleen epävarmuuksia. Nopeaa käyttöönottoa hidastavat tekniset haasteet kuten ammoniakin heikko palamiskemia verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin, vihreän ammoniakin pieni tuotantokapasiteetti sekä säädösten puute, joita tarvitaan turvallisen käytön takaamiseksi. Näiden ongelmien ratkaisemisen myötä vihreä ammoniakki voisi olla varteenotettava korvike fossiilisille polttoaineille.
To achieve sustainable development goals and mitigate climate change, the chemical industry and maritime transport must transition to emission-free production and operations. In 2018, the International Maritime Organization (IMO) set a target to reduce carbon dioxide emissions from maritime transport by 50 percent compared to 2008 levels by 2050.
This bachelor's thesis examines the use of green ammonia as a fuel for maritime transport. It outlines the stages of the green ammonia production process and assesses the current state of maritime transport and the maritime industry. Furthermore, the thesis compares ammonia as a potential fuel to other fuels used in maritime transport and explores the challenges and issues associated with its use. The work is a literature review.
Hydrogen production technology plays a critical role in reducing emissions from ammonia production. The green ammonia production process utilizes Power-to-Hydrogen technology, which relies on renewable electricity for the electrolysis of water to produce carbon-neutral hydrogen. This hydrogen is then reacted with nitrogen in the Haber-Bosch process to synthesize ammonia.
The use of green ammonia as a fuel for ships could significantly reduce greenhouse gas emissions from maritime transport, as ammonia is carbon-free, and its combustion products consist only of nitrogen and water vapor. Additionally, ammonia is relatively easy to store and has a good energy density compared to other alternatives.
Although green ammonia presents a potentially sustainable solution, uncertainties remain regarding its safe use. Rapid adoption is hindered by technical challenges such as ammonia's poor combustion chemistry compared to fossil fuels, the limited production capacity of green ammonia, and the lack of necessary regulations to ensure its safe implementation. Addressing these issues could make green ammonia a viable substitute for fossil fuels.