最近的研究揭示了重要的信息，表明通过谨慎选择排放上限可以使氨工业实现几乎100%的经济脱碳，并同时避免与土地使用和电网拥堵相关的问题。
由香港科技大学（HKUST）主导的一个多元化国际研究团队强调了刻意的排放上限策略如何能够促进氨行业的经济性近100%脱碳，避免土地使用限制和电网过载等挑战。这项创新研究首次确定了氨制造设施和减排目标的成本效益特征。
氨生产每年在欧洲释放约3600万吨二氧化碳，主要依赖化石燃料来源的氢。通过利用电解氢—即通过水电解产生的氢，只需要可从可再生能源中获取的电力，能够显著降低这些排放。
然而，转向低碳替代品，特别是使用电网电力生成的电解氢，带来了相当大的经济和物流挑战。这源于涉及的复杂区域因素—包括可再生资源的可用性和当地电力生产的碳强度—影响了排放标准与成本之间的关系。
为填补这一知识空白，由香港科技大学分布式环境与可持续发展（ENVR）助理教授卢忠明教授、香港科技大学公共政策（PPOL）系的玛格达莱娜·克莱蒙教授与来自ETH苏黎世的HKUST ENVR博士毕业生斯特法诺·明戈拉博士组成的研究小组，研究了多种排放上限对成本及推动欧洲可再生电解氢生产可行性的影响。他们的分析利用了来自欧洲38个地点的高分辨率可再生能源数据，涵盖了2024至2050年的时期。虽然数据结果特定于欧盟，但该方法论可能适用于面临类似低碳燃料转型挑战的其他行业。
他们的研究识别到，雄心勃勃的减排目标，比如比目前水平减少95%的排放，相对于欧洲委员会等监管机构设定的较宽松目标，仅需增加最低的成本。然而，实现100%减少—完全依靠可再生能源在电网外运作—则需要显著的成本和土地使用挑战，特别是在资源受限地区。
卢教授指出：“围绕设定排放上限的重要决策对氨行业向低碳解决方案的转变至关重要。”
克莱蒙教授评论道：“这项研究为希望平衡环境目标与成本考量和资源可用性的政策制定者提供了重要信息。”团队强调，做出战略性排放上限选择的重要性，以及投资技术进步，以改善能够适应波动的可再生能源供应的工厂设计，从而减轻与电网外运营相关的成本和土地需求。
政策制定者可以在提供适宜实施电解氢条件的地区施加更严格的脱碳目标，使几乎零排放的成本增加最小或没有增加，相对化石基氢生产来说。相反，面临挑战的地区可以追求较不严格或推迟的措施。
明戈拉博士表示：“通过采取区域特定的分阶段策略，并专注于工厂的灵活性，难以减排的行业能够有效地在向低碳技术过渡的同时保持竞争优势。”
他们的研究结果最近发表于《自然通讯》（Nature Communications），斯特法诺·明戈拉博士为第一作者，卢忠明教授和玛格达莱娜·克莱蒙教授为共同领导，此外还有来自香港科技大学机械与航空航天工程系的法朗切斯科·丘奇教授，ETH苏黎世过程工程系的乔瓦尼·桑萨维尼教授和保罗·加布里埃利博士，以及氨能源协会的亚历山德罗·曼佐蒂、马修·罗布森和凯文·罗温霍斯特博士的贡献。
