麻省理工學(xué)院主導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明，氨是一種幾乎無(wú)碳的海上燃料，但如果沒(méi)有新的排放法規(guī)，其對(duì)空氣質(zhì)量的影響可能會(huì)對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生重大影響。

當(dāng)巨大的集裝箱船漂洋過(guò)海運(yùn)送貨物時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)排放出大量空氣污染物，導(dǎo)致氣候變化并影響人類(lèi)健康。據(jù)估計(jì)，海運(yùn)業(yè)的二氧化碳排放量占全球排放量的近3%，該行業(yè)對(duì)空氣質(zhì)量的負(fù)面影響導(dǎo)致每年約10萬(wàn)人過(guò)早死亡。

作為監(jiān)管海上運(yùn)輸?shù)穆?lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)，國(guó)際海事組織(IMO)的目標(biāo)之一是使航運(yùn)業(yè)去碳化，以減少這些有害影響。一個(gè)可能的解決方案是將全球的燃料從化石燃料轉(zhuǎn)化為可持續(xù)燃料，比如氨，在考慮其生產(chǎn)和使用時(shí)，氨幾乎是零碳的。

但在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自麻省理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究人員組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)警告稱，如果不在加強(qiáng)排放法規(guī)的同時(shí)采用氨作為海上燃料，可能會(huì)使空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化，并導(dǎo)致對(duì)公眾健康的破壞性影響。

氨燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化二氮(N2O)，其溫室效應(yīng)比二氧化碳強(qiáng)300倍。它還會(huì)以氮氧化物（NOx）的形式排放氮，未燃燒的氨可能會(huì)泄漏，最終在大氣中形成細(xì)顆粒物。這些細(xì)顆粒物會(huì)被吸入肺部，導(dǎo)致心臟病發(fā)作、中風(fēng)和哮喘等健康問(wèn)題。

這項(xiàng)新研究表明，根據(jù)目前的法規(guī)，全球船隊(duì)改用氨燃料每年可能導(dǎo)致約60萬(wàn)人過(guò)早死亡。不過(guò)，如果采用更嚴(yán)格的法規(guī)和更清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，這種燃料轉(zhuǎn)換可能會(huì)比目前海運(yùn)排放造成的過(guò)早死亡人數(shù)減少約6.6萬(wàn)人，對(duì)全球變暖的影響也會(huì)小得多。

“并非所有的氣候解決方案都是一樣的。幾乎總是要付出一些代價(jià)。我們必須采取更全面的方法，考慮不同氣候解決方案的所有成本和收益，而不僅僅是它們的脫碳潛力，”麻省理工學(xué)院全球變化科學(xué)中心博士后、該研究的主要作者Anthony Wong說(shuō)。“傳統(tǒng)的氨是從天然氣中提取氫，然后在極高溫度下與氮?dú)饨Y(jié)合而制成的。這一過(guò)程通常伴隨著大量的碳足跡。海運(yùn)業(yè)正致力于開(kāi)發(fā)綠氨，即利用可再生能源通過(guò)電解制造氫氣并產(chǎn)生熱量。理論上，如果在船舶發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒綠氨，碳排放幾乎為零。”

但是，即使是最環(huán)保的氨在燃燒時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一氧化二氮（N2O）和氮氧化物（NOx），一些氨可能會(huì)在未燃燒的情況下泄漏。這些一氧化二氮會(huì)逸散到大氣中，這種溫室氣體將在大氣中存留100多年。此外，以氮氧化物和氨的形式排放的氮也會(huì)破壞脆弱的地球生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)這些排放物被細(xì)菌分解時(shí)，會(huì)產(chǎn)生更多的一氧化二氮。

氮氧化物和氨還會(huì)與空氣中的氣體混合，形成細(xì)顆粒物。細(xì)顆粒物是造成空氣污染的主要因素，每年造成約400萬(wàn)人死亡。

“說(shuō)氨是一種‘清潔’燃料有點(diǎn)言過(guò)其實(shí)。它僅僅是無(wú)碳的，并不意味著它是清潔的和對(duì)公眾健康有益。”Anthony Wong表示。

研究人員考慮了兩種船用發(fā)動(dòng)機(jī)。第一種為燃燒純氨，會(huì)產(chǎn)生較多的未燃燒氨，但排放的氮氧化物較少。第二種發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)是將氨與氫混合，以改善燃燒并優(yōu)化催化轉(zhuǎn)化器的性能，從而控制氮氧化物和未燃燒氨的污染。

他們還考慮了三種政策情景：1、現(xiàn)行法規(guī)，只有某些地區(qū)限制氮氧化物排放。2、在北美和西歐增加氨排放限制。3、在全球范圍內(nèi)限制氨和氮氧化物排放。

研究人員使用船舶軌跡模型來(lái)計(jì)算每種情景下污染物排放的變化情況，然后將結(jié)果輸入空氣質(zhì)量模型。空氣質(zhì)量模型計(jì)算了船舶排放對(duì)顆粒物和臭氧污染的影響。最后，他們估算了對(duì)全球公共健康的影響。

最后，該研究的結(jié)論是，如果沒(méi)有新法規(guī)、燃燒純氨的情況下，全球船隊(duì)更換氨燃料每年將導(dǎo)致68.1萬(wàn)人過(guò)早死亡。

不過(guò)，該研究還指出，即使沒(méi)有新的法規(guī)，使用更清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也能將過(guò)早死亡的人數(shù)大幅減少到約8萬(wàn)人，這比目前海運(yùn)排放造成的過(guò)早死亡人數(shù)減少了2萬(wàn)人。