科学猜想文集
(376) 《漫长的灾变说》之循环模型
《地球物理环境的循环模型》
太阳能量释放所形成的特殊规律，是地球气候定期暖化的重要因素。定期暖化事件是非常有规律的事件，虽然它是定期发生的天体运动事件，对地球的影主要发生在显生宙。太阳特殊能量释放规律对行星而言，其作用视其距离而定，当行星距离太阳较远时，、其特殊能量释放的辐射力度随距离而衰减，所以，特殊能量释放规律对地球的影响仅局限于显生宙。太阳特殊能量释放特殊的第二个显示，太阳特殊能量释放规律在地球上所展示出的间隔时长呈增长状态，例如白垩纪末发生的恐龙大灭绝，在古气候研究上所得出的结果并不是极寒气候事件所至，如科学研究发現，黑龙江嘉荫地区恐龙大灭绝的发生就与极暖事件有关，科学证明了生物大灭绝是极暖气候的发生导致恐龙灭绝，而这一研究成果与太阳特殊能量释放规律极相吻合。
一是生物大灭绝的循环模式，学者们普遍认为二叠纪末的生物大灭绝与极寒事件有关，前几年，年青的科学工作者邢立达，在研究二叠纪末致三叠纪初生物大灭绝时，发现当时的气候并不寒冷，反而是非常温暖，在化石埋藏的点位层及其上下层都没有发现极寒气候的痕迹，反而是出现了海进等气候渐暖的痕迹。这一研究成果颠覆了此前关于生物大灭绝与极寒事件有关的观点，与恐龙大灭绝在生态环境上有异曲同工之意。这些科学研究证明了生物大灭绝与大灾变有直接关系，客观上肯定了太阳特殊能量释放规律的出现属机械性的固定模式，然而在生物大灭绝的时间间隔上并不完全是等时的，而是生物大灭绝在时间间隔上有延长现象。例如:恐龙灭绝与二叠纪末生物大灭绝的时间间隔为1.83亿年，而奥陶纪末发生的生物大灭绝的地史时间约距今4.4亿年，难道是计算上发生了错误吗？其实没有。
奥陶纪在生物大灭绝的时间间隔上要大于1.83亿年，这些数据的逻辑关系表述了两点：一、类地行星冲击太阳风暴区是一个有规律的天体运动，每隔一个地史单位就会有一颗类地行星冲击太阳风暴区，从而形成地球定期出现异常的暖气候事件，并构成生物有规律的出现大灭绝现象，这个天体运动的模式是机械性质的固定模型，是不可否认的事实。二、既然类地行星定期冲击太阳风暴区，那么，地球极暖事件的发生也应该是定期的发生，生物大灭绝的间隔时间也应该是固定模型，奥陶纪末至二叠纪末生物大灭绝在时间间隔上的相对延长，恰恰证明地球绕太阳运转的公转轨道有大有小，当地球绕太阳的轨道比较大时，两个生物大灭绝事件之间的时间间隔就会延长，当地球绕太阳运行的轨道半径缩小时，两个生物大灭绝之间的时间间隔就短，这是由它们天体运动的周长及其运动速度所决定的。
两个生物大灭绝事件之间在时间间隔上的变化，充分证明了地球绕太阳运行的轨道并不是固定不变的，而是地球在绕太阳的公转运动的同时，还存在地球绕太阳作向心运动，因而地球绕太阳运行轨道的半径是在不断缩小的。地球绕太阳作向心远动也是类地行星定期冲击太阳风暴区的理论基础，同时是生物灭绝间隔时间的增长传递给我们的启示。前面我们已经提到过类地行星冲击太阳的风暴区，所构成的生物大灭绝次数仅限于显生宙，这并不是否定在显生宙形成之前就没有发生类地行星冲击太阳风暴区的现象，而是再地球显生宙来临之前，由于地球绕太阳运动的轨道距离太阳太远，再大的太阳特殊能量释放力度都有一定的范围，所以在显生宙到来之前，无任天体运动所构成过多少次太阳特殊能量释放规律，太阳特殊能量释放规律的出现都与地球环境无关。虽然在显生宙之前，所发生的太阳特殊能量释放规律与地球气候无关，但太阳特殊能量的释放是会对地核运动力度产生很大的影响，是形成地壳运动的主要助动力。
二是大陆聚合的循环模式，在地球的演化过程中，不是所有的演化都存在循环性，更多的是渐变式的演化，如生物进化、大地构造远动等等，都没有机械性质的复回，而是在循回中发生更替。如在大地构造运动中，地质构造运动是没有循环现象发生的。有人说大陆的聚合与大陆漂移就是构造运动的循环模式，大陆的聚合与分离确实存在，但每次分与合的成因不同，构造过程不同，板块结构不同，地形地貌也不相同。如古生代大陆的聚合是在大洋下完成的大陆聚合，聚合古陆的面积占比比较小。中生代大陆的聚合是在海平面聚合而成，其大陆是被水环境分割状态下完成的大陆聚合，大陆面积虽然比此前聚合大陆要大，但中生代聚合的大陆总面积还是要比目前大陆面积的总合要小许多。所以，我们预判:未来大陆的聚合会以高山大陆形式聚合，而且大陆总面积在地表层的占比会增长，这些变化都是机械性质循环理论所无法解释的现象，表象的不同展示出成因不同，形成的结果必然不同。
三是气候的循环，有地球科学的工作者将气侯的循环划分为不同等级的气候循环模型，有几十年循回一次的冷热气候模型，有几百年循环一次的冷暖气候变化模型，中国学者研究了两千年发生的一个干凉与暖湿气候的循回模型，发达国家的科学工作者研究了十万年一次干旱湿润气候演化的循环模型，而中国科学家在古脊椎动物的研究中，发现了二千万年发生的干燥与湿润气候变化的模式，即一千万年干燥气候、一千万年湿润气候的循回模式。表面上看这些气候模式的研究错综复杂，杂乱无章，这些模式都有两个共同特点:一是气侯由湿润逐渐向干燥演化，到干燥的极限时，又快速的演化成湿润气候。其二是气候演化成套装模式，即两千万年的气候循环模式套有百万年的气候变化规律，百万年气候循环模式套有十万年气候循环模型，十万年气候循环模式套有2千年的气候循环模型........。这些气候循环模型的套装模式，其形成原因是地球在绕太阳作向心运动，地球与太阳在距离上的改变所产生的地球物理环境也在不断的改变，包括在气候上的反应。
地球物理环境的改变不是太阳特殊能能释放的结果，而是地球绕太阳作向心运动的渐变结果。当地球距离太阳较远时，地球的质量(即物质密度)相对较低，高密度的大气圈层的空间非常狭小，地球的气温相对比较低，它也是低等生物繁荣的地史时期。随着日地距离的不断缩小，地球的整体质量都得到不断的提高，特别是大气圈层质量的改变对地球干燥与湿润环境的改变发挥着重妻作用。随着空气密度的不断增长，高质量大气圈层的不断扩展，高质量大气圈层的扩展会稀释空气密度，从而形成湿润气候。随着空气密度的不断增强，水蒸气上升到更高的高度，使近地表的水蒸气的饱和量逐渐减少，地球气侯由湿润逐渐干燥演化，形成气候不同的循环模式。从这个角度分析，地球的物理环境演化、气候循环的模式都不是太阳特殊能量释放规律所至，而是日地距离改变的的作品。
四是太阳特殊能量释放规律的循环模式(又称之为漫长的灾变模式)，前面都作了许多表述，虽然表述得不是很系统，甚至有些零乱，本段落不再复述。好在这四个循环模式都明确的指向于一种天体运动现象，太阳系所有的大行星都在绕太阳作向心运动，是构成地物理环境变化的主要因素。高质量的对流层空间的变化，空气密度的变化，地磁场强度的变化都是构成气候渐变式循环模式的基础条件，更是形成类地行星冲击太阳风暴区，逼迫太阳释放特殊能量的唯一条件。这不是唯一的一次特殊天体运动，天体运动没有唯一性，只有无限性，所以，天体的任何远动都是有规律的运动。太阳系大行星的向心运动，在地球上的反应主要有两个，一个是地球物理环境的改变构成地球气候渐变式循环，另一个现象是:类地行星冲击太阳风暴区，是构成地球间断式发生“漫长灾变”的主要因素，也就是灾变循环模式。
(376) 《漫长的灾变说》之循环模型
《地球物理环境的循环模型》
太阳能量释放所形成的特殊规律，是地球气候定期暖化的重要因素。定期暖化事件是非常有规律的事件，虽然它是定期发生的天体运动事件，对地球的影主要发生在显生宙。太阳特殊能量释放规律对行星而言，其作用视其距离而定，当行星距离太阳较远时，、其特殊能量释放的辐射力度随距离而衰减，所以，特殊能量释放规律对地球的影响仅局限于显生宙。太阳特殊能量释放特殊的第二个显示，太阳特殊能量释放规律在地球上所展示出的间隔时长呈增长状态，例如白垩纪末发生的恐龙大灭绝，在古气候研究上所得出的结果并不是极寒气候事件所至，如科学研究发現，黑龙江嘉荫地区恐龙大灭绝的发生就与极暖事件有关，科学证明了生物大灭绝是极暖气候的发生导致恐龙灭绝，而这一研究成果与太阳特殊能量释放规律极相吻合。
一是生物大灭绝的循环模式，学者们普遍认为二叠纪末的生物大灭绝与极寒事件有关，前几年，年青的科学工作者邢立达，在研究二叠纪末致三叠纪初生物大灭绝时，发现当时的气候并不寒冷，反而是非常温暖，在化石埋藏的点位层及其上下层都没有发现极寒气候的痕迹，反而是出现了海进等气候渐暖的痕迹。这一研究成果颠覆了此前关于生物大灭绝与极寒事件有关的观点，与恐龙大灭绝在生态环境上有异曲同工之意。这些科学研究证明了生物大灭绝与大灾变有直接关系，客观上肯定了太阳特殊能量释放规律的出现属机械性的固定模式，然而在生物大灭绝的时间间隔上并不完全是等时的，而是生物大灭绝在时间间隔上有延长现象。例如:恐龙灭绝与二叠纪末生物大灭绝的时间间隔为1.83亿年，而奥陶纪末发生的生物大灭绝的地史时间约距今4.4亿年，难道是计算上发生了错误吗？其实没有。
奥陶纪在生物大灭绝的时间间隔上要大于1.83亿年，这些数据的逻辑关系表述了两点：一、类地行星冲击太阳风暴区是一个有规律的天体运动，每隔一个地史单位就会有一颗类地行星冲击太阳风暴区，从而形成地球定期出现异常的暖气候事件，并构成生物有规律的出现大灭绝现象，这个天体运动的模式是机械性质的固定模型，是不可否认的事实。二、既然类地行星定期冲击太阳风暴区，那么，地球极暖事件的发生也应该是定期的发生，生物大灭绝的间隔时间也应该是固定模型，奥陶纪末至二叠纪末生物大灭绝在时间间隔上的相对延长，恰恰证明地球绕太阳运转的公转轨道有大有小，当地球绕太阳的轨道比较大时，两个生物大灭绝事件之间的时间间隔就会延长，当地球绕太阳运行的轨道半径缩小时，两个生物大灭绝之间的时间间隔就短，这是由它们天体运动的周长及其运动速度所决定的。
两个生物大灭绝事件之间在时间间隔上的变化，充分证明了地球绕太阳运行的轨道并不是固定不变的，而是地球在绕太阳的公转运动的同时，还存在地球绕太阳作向心运动，因而地球绕太阳运行轨道的半径是在不断缩小的。地球绕太阳作向心远动也是类地行星定期冲击太阳风暴区的理论基础，同时是生物灭绝间隔时间的增长传递给我们的启示。前面我们已经提到过类地行星冲击太阳的风暴区，所构成的生物大灭绝次数仅限于显生宙，这并不是否定在显生宙形成之前就没有发生类地行星冲击太阳风暴区的现象，而是再地球显生宙来临之前，由于地球绕太阳运动的轨道距离太阳太远，再大的太阳特殊能量释放力度都有一定的范围，所以在显生宙到来之前，无任天体运动所构成过多少次太阳特殊能量释放规律，太阳特殊能量释放规律的出现都与地球环境无关。虽然在显生宙之前，所发生的太阳特殊能量释放规律与地球气候无关，但太阳特殊能量的释放是会对地核运动力度产生很大的影响，是形成地壳运动的主要助动力。
二是大陆聚合的循环模式，在地球的演化过程中，不是所有的演化都存在循环性，更多的是渐变式的演化，如生物进化、大地构造远动等等，都没有机械性质的复回，而是在循回中发生更替。如在大地构造运动中，地质构造运动是没有循环现象发生的。有人说大陆的聚合与大陆漂移就是构造运动的循环模式，大陆的聚合与分离确实存在，但每次分与合的成因不同，构造过程不同，板块结构不同，地形地貌也不相同。如古生代大陆的聚合是在大洋下完成的大陆聚合，聚合古陆的面积占比比较小。中生代大陆的聚合是在海平面聚合而成，其大陆是被水环境分割状态下完成的大陆聚合，大陆面积虽然比此前聚合大陆要大，但中生代聚合的大陆总面积还是要比目前大陆面积的总合要小许多。所以，我们预判:未来大陆的聚合会以高山大陆形式聚合，而且大陆总面积在地表层的占比会增长，这些变化都是机械性质循环理论所无法解释的现象，表象的不同展示出成因不同，形成的结果必然不同。
三是气候的循环，有地球科学的工作者将气侯的循环划分为不同等级的气候循环模型，有几十年循回一次的冷热气候模型，有几百年循环一次的冷暖气候变化模型，中国学者研究了两千年发生的一个干凉与暖湿气候的循回模型，发达国家的科学工作者研究了十万年一次干旱湿润气候演化的循环模型，而中国科学家在古脊椎动物的研究中，发现了二千万年发生的干燥与湿润气候变化的模式，即一千万年干燥气候、一千万年湿润气候的循回模式。表面上看这些气候模式的研究错综复杂，杂乱无章，这些模式都有两个共同特点:一是气侯由湿润逐渐向干燥演化，到干燥的极限时，又快速的演化成湿润气候。其二是气候演化成套装模式，即两千万年的气候循环模式套有百万年的气候变化规律，百万年气候循环模式套有十万年气候循环模型，十万年气候循环模式套有2千年的气候循环模型........。这些气候循环模型的套装模式，其形成原因是地球在绕太阳作向心运动，地球与太阳在距离上的改变所产生的地球物理环境也在不断的改变，包括在气候上的反应。
地球物理环境的改变不是太阳特殊能能释放的结果，而是地球绕太阳作向心运动的渐变结果。当地球距离太阳较远时，地球的质量(即物质密度)相对较低，高密度的大气圈层的空间非常狭小，地球的气温相对比较低，它也是低等生物繁荣的地史时期。随着日地距离的不断缩小，地球的整体质量都得到不断的提高，特别是大气圈层质量的改变对地球干燥与湿润环境的改变发挥着重妻作用。随着空气密度的不断增长，高质量大气圈层的不断扩展，高质量大气圈层的扩展会稀释空气密度，从而形成湿润气候。随着空气密度的不断增强，水蒸气上升到更高的高度，使近地表的水蒸气的饱和量逐渐减少，地球气侯由湿润逐渐干燥演化，形成气候不同的循环模式。从这个角度分析，地球的物理环境演化、气候循环的模式都不是太阳特殊能量释放规律所至，而是日地距离改变的的作品。
四是太阳特殊能量释放规律的循环模式(又称之为漫长的灾变模式)，前面都作了许多表述，虽然表述得不是很系统，甚至有些零乱，本段落不再复述。好在这四个循环模式都明确的指向于一种天体运动现象，太阳系所有的大行星都在绕太阳作向心运动，是构成地物理环境变化的主要因素。高质量的对流层空间的变化，空气密度的变化，地磁场强度的变化都是构成气候渐变式循环模式的基础条件，更是形成类地行星冲击太阳风暴区，逼迫太阳释放特殊能量的唯一条件。这不是唯一的一次特殊天体运动，天体运动没有唯一性，只有无限性，所以，天体的任何远动都是有规律的运动。太阳系大行星的向心运动，在地球上的反应主要有两个，一个是地球物理环境的改变构成地球气候渐变式循环，另一个现象是:类地行星冲击太阳风暴区，是构成地球间断式发生“漫长灾变”的主要因素，也就是灾变循环模式。
他山之石，或可引玉！太阳能技术在刚刚出现时，相关材料污染重，造价高，遭受很多诟病。但是随着技术的发展，太阳能技术已到得以大规模的应用，不但材料污染已微乎其微，且经济性越来越好，在世界能源体系中正发挥越来越大的作用。未来船用替代燃料的应用，也将取决于技术的进展以及经济性的提升，以目前的进展预测的图景，可能被某种技术颠覆。 https://t.cn/A6hBahr2
航运需要选择低碳甚至零碳替代燃料。对于需要大量密集型能源的长距离航行船舶来说，选择是替代燃料一项艰巨的任务，不过，航运业或许在日益提升的相关技术下拥有更多选择！在进入业界视野的主要替代燃料中，当前受青睐度最高的是液化天然气（LNG）。
自2018年IMO明确碳减排的目标后，达飞轮船订造9艘23000TEU级和5艘15000TEU级LNG双动力船，中远海能将其在大连船舶重工（集团）订造的4艘超大型油轮升级为LNG双动力船，壳牌石油通过多家船东订造LNG双动力油轮，多家企业成为把LNG作为替代燃料应用在主流船型上的引领者。
由于在LNG船上的应用，LNG作为船用燃料的应用历史已超过10年，技术上已经较为成熟。2021年，越来越多的新造船选择应用LNG双动力系统。在集装箱船领域，这一年有73艘新造船确定选择应用这一系统，占比13%；在油轮领域，45艘新造船确定选择应用这一系统，占比17%；在散货船领域，36艘新造船确定选择应用这一系统，占比8%。克拉克森统计数据显示，在2021年新订单中，有315艘船舶确定选择LNG作为替代燃料，占比16%。
当然，也有很多船东仍旧谨慎确定替代燃料，选择“骑墙”。2021年，有71艘新造船采用一种便于在未来改装成可增加LNG驱动（LNG-ready）的设计。除了加装费用高、设计建造难度大等原因，当前LNG双动力系统甲烷（CH4）逃逸现象也是一个不可忽略的因素。据了解，CH4排放是全球变暖的第二大原因。虽然CH4比CO2受到的关注少，但甲烷减排对于避免气候变暖的也至关重要。与CO2相比，CH4在大气中的寿命较短，但吸收红外线能量的能力约是CO2的26倍。
此外，甲醇、二甲醚、乙醇以及液化石油气（LPG）等也进入航运业减少温室气体的候选名单之中。在这些燃料中，甲醇是一种可以与LNG相媲美的船用燃料。较之LNG的优势是，甲醇在常压常温下是液态，不需要降温加压液化，与传统燃料在船上的储存类似，但是甲醇的单位体积能量密度较低（见表），因此相对于传统燃料，需要较大舱容来储存。在港口加注可获得性方面则几乎与LNG相当，据了解，全球已有超过100个港口可以获取甲醇。
来源：《多措并举，航运业绿色化未来可期》，中国船级社《航运低碳发展展望2021》编写组，2021
2021年，马士基在韩国现代重工订造的（8+4）艘16000TEU级船选用甲醇双动力主机引发广泛关注。此外，这一年马士基在韩国现代尾浦订造的1艘2100TEU级船也使用这一动力系统。
从趋势上看，清洁能源混合动力新造船正呈逐步增加之势。船用主机巨头MAN认为：“双燃料主机订单规模正在扩大，当前其约占总体订单的1/3，传统主机占2/3。我们预计到2025年两种主机的订单比例将达到1∶1。”
不过，目前LNG或甲醇作为船用燃料均有一定比例的CO2排放，无法实现零排放。更为理想的生物燃料在生产和运输中也会产生CO2，而且作为其主要原材料之一的废弃食用油的供应量对于替代每年3亿吨油基燃料更是杯水车薪。
实际上，目前备受关注的替代燃料是可能支持船舶实现CO2零排放的。生物LNG可以达到更好的温室气体减排效果。由“灰色”甲醇（将甲醇生产过程中产生的CO2排向大气）向“蓝色”甲醇（将甲醇生产过程中产生的CO2捕捉）的转变将进一步减少排放，再向“绿色”甲醇（甲醇由生物质原料直接获得，或使用捕捉封存的CO2与“绿”氢反应获得）转变便可实现最终理想。马士基在订造甲醇双动力集装箱船时也意在使用“绿色”甲醇，以便未来实现零排放。
在中国，“绿色”甲醇的示范生产已经实现，并有望取得进一步发展。2020年，由中国化学成达公司与海洋石油富岛公司、中国科学院上海高等研究院共同研发设计建设的全球首套5000吨/年CO2加氢制甲醇工业试验装置在海洋石油富岛有限公司已实现稳定运行。目前，宁夏宝丰能源集团正在扩大其30 兆瓦的电解项目，到2021 年底将达到100 兆瓦，氢气将用于生产甲醇（BloombergNEF, 2021）。
与“绿色“甲醇的理念类似，航运业也在研究通过“绿”氨（NH3）等燃料实现零排放。
一直以来，氨主要运用于化肥工业。氨作为燃料的主机技术研究始于第二次世界大战期间，燃料匮乏的比利时成功地在1941—1942年冬季的100辆汽车和从1943年起的8辆公交车上应用了氨和压缩的混合煤气（主要是氢气和一氧化碳）。随着航运业面临脱碳和摆脱对化石燃料依赖的压力，氨看起来是一种有强吸引力的替代燃料。
2019年12月，在“2019年中国国际海事技术学术会议和展览会”上，中国船舶集团发布氨燃料双动力概念超大型集装箱船，引发更多关注。
2021年，一些新造船订单采纳一种便于在今后改装成可增加氨驱动（Ammonia-ready）的设计。在这一年的新订单中，有34艘船舶选用这种设计。但是，氨燃料双动力主机现在仍在研发阶段，还没有成型的产品推出。根据主机厂商的信息，首台可燃烧氨的主机要到2023或2024年才会正式面世。
尽管氨作为燃料在船上的实际应用尚未真正开始，却是航运业实现零排放最具潜力的燃料。首先，氨是氮与氢的化合物，由于不含碳，因此在用作船用燃料时不会排放任何CO2，这创造了零碳推进的可能性。其次，从能量密度来看，氨的体积能量密度与甲醇相似，约为传统化石燃料的1/3，从而使得氨燃料在船上存储具有相对经济可行性。第三，氨的液化需要较少的冷却，在常压下-33°C左右，或者常温在1MPa左右即可成为液态，便于存储和运输（见表）。
但不可忽视的是，氨是一种有毒物质，并且对某些金属材料存在腐蚀性，这较传统船用燃料而言更加危险。此外，氨燃烧时会排出具有刺鼻恶臭的一氧化二氮，该物质也是较强的温室气体，这也是在技术上需要解决的问题。与此同时，与甲醇当前的生产状况类似，氨绝大部分是通过工业生产合成的，在此过程中不可避免要产生CO2，这种氨只能称为‘灰’氨。如果在源头生产过程中捕捉CO2，将可获得‘蓝’氨。生产‘绿’氨则需要利用绿色电能电解水等方式获取氢，再将氢与空气中的氮气合成。
既然“绿”氨需要氢来合成，那何不直接利用氢作为船用清洁燃料呢？实际上，氨是利用氢特性作为燃料，也被称为“氢基”燃料。尽管氢也是一种很好的燃料，但其要求的储存条件比较严苛，易燃易爆的特性导致其危险性较高，近海短程运输船舶会选择氢燃料电池驱动。
无论是”绿“色甲醇、“绿“氨、还是氢，在未来作为船用绿色燃料方面的应用，都离不开一个“电”的概念，这一切还要从“绿”电开始。
2021年，中远海运集团表示：“大力推进船舶受电和港口岸电设施升级改造，分步推动五星旗沿海航行船舶岸电改造，重点推进在建码头岸电配套设施建设；重点打造绿色航运样板工程和绿色航线，推进船舶岸电使用，实现自有船舶靠泊自有港口岸电使用，形成绿色航运建设和推广机制，完善相关标准规范……”岸电正成为其绿色转型的能源来源之一。
在当前全球主要依赖化石能源发电的背景下，岸电来源“绿色化”才能真正促进CO2的减排。近年来，全球有多个港口正通过将风电、光伏电等引入岸电系统实现真正的绿色岸电供应。例如，天津港从山西省河曲飞龙泉风电场、交口祝源光伏电站等50家风电及光伏发电企业采购的电能已输送至天津北疆港区智能化集装箱码头的岸电设施上。
除了岸电之外，电池动力船舶的订造也在增加。在2021年，有83艘船舶选择电池动力或电池混合动力系统，占比4.2%。这些新造船以沿海近洋运营为主。由于电池能源密度的瓶颈仍旧难以突破，以电池驱动的船舶更适宜承担短途运输任务。国际航运商会的研究也表明，要满足一艘全球航行的大型集装箱船的能耗需求，需要至少1万个动力电池，目前的电池技术尚不足以应用于远洋船舶。
然而，电能对于航运业走向“碳中和”仍然意义重大，前文所提及的“绿色”甲醇、“绿”氨以及“绿”氢无一例外需要电解水获取氢基。也就是说，电能的供应、尤其是绿色电能的充足供应是航运业实现碳减排的必由之路。
应该说，随着风能、太阳能、潮汐能等清洁能源获取技术的不断进步，清洁电能不断增多，将为绿色船用燃料的生产提供支撑。不过，一旦与一年超过3亿吨船用燃油当量进行换算，当前的清洁电能供应远远不足。有机构按当前航运业使用的能源量计算，如果完全转换为使用“绿”氨，需要消耗的电能约7万亿千瓦时，几乎与目前中国一年的总发电量相当。
低碳或零碳替代燃料在特性、经济性、可获得性等方面的显著差异，决定了其最佳应用场景将有较大不同，不存在赢者通吃的单一解决方案。对于远洋和近海航运而言，燃料的可获得性、体积能量密度和燃料储存条件将是最重要的考量因素。目前来看可选方案主要有LNG、甲醇、氨等燃料，在氢的高能量密度储存问题解决后，中远期氢燃料将成为具有竞争力的方案之一。对于近岸和内河航运而言，燃料的储存和补给等相对容易实现，因此基于零碳燃料的动力方案选项会更加易于实施。相比较而言，现阶段的电池动力，尤其是可换电的电池动力方案，以及近中期可能形成技术突破的燃料电池方案，将会是比较有竞争力的零碳航运方案选项之一。《“脱碳”航程前的准备与思考————访中国船级社总裁莫鉴辉》，李英，2021）
在实现远期目标上，CO2捕捉或将成为一种替代方案，那么作为石化燃料的LNG甚至油基燃料或将更长久的作为船用燃料的组成部分。当前，已有相关项目取得进展。2021年初，挪威石油和能源部已批准由挪威石油(Equinor)、壳牌和道达尔联合开发的150万吨/年的“北极光”CO2运输和储存项目的开发计划，并已与两家公司签署了最终的国家支持协议。（《中国能源体系碳中和路线图》，国际能源署，2021）
航运需要选择低碳甚至零碳替代燃料。对于需要大量密集型能源的长距离航行船舶来说，选择是替代燃料一项艰巨的任务，不过，航运业或许在日益提升的相关技术下拥有更多选择！在进入业界视野的主要替代燃料中，当前受青睐度最高的是液化天然气（LNG）。
自2018年IMO明确碳减排的目标后，达飞轮船订造9艘23000TEU级和5艘15000TEU级LNG双动力船，中远海能将其在大连船舶重工（集团）订造的4艘超大型油轮升级为LNG双动力船，壳牌石油通过多家船东订造LNG双动力油轮，多家企业成为把LNG作为替代燃料应用在主流船型上的引领者。
由于在LNG船上的应用，LNG作为船用燃料的应用历史已超过10年，技术上已经较为成熟。2021年，越来越多的新造船选择应用LNG双动力系统。在集装箱船领域，这一年有73艘新造船确定选择应用这一系统，占比13%；在油轮领域，45艘新造船确定选择应用这一系统，占比17%；在散货船领域，36艘新造船确定选择应用这一系统，占比8%。克拉克森统计数据显示，在2021年新订单中，有315艘船舶确定选择LNG作为替代燃料，占比16%。
当然，也有很多船东仍旧谨慎确定替代燃料，选择“骑墙”。2021年，有71艘新造船采用一种便于在未来改装成可增加LNG驱动（LNG-ready）的设计。除了加装费用高、设计建造难度大等原因，当前LNG双动力系统甲烷（CH4）逃逸现象也是一个不可忽略的因素。据了解，CH4排放是全球变暖的第二大原因。虽然CH4比CO2受到的关注少，但甲烷减排对于避免气候变暖的也至关重要。与CO2相比，CH4在大气中的寿命较短，但吸收红外线能量的能力约是CO2的26倍。
此外，甲醇、二甲醚、乙醇以及液化石油气（LPG）等也进入航运业减少温室气体的候选名单之中。在这些燃料中，甲醇是一种可以与LNG相媲美的船用燃料。较之LNG的优势是，甲醇在常压常温下是液态，不需要降温加压液化，与传统燃料在船上的储存类似，但是甲醇的单位体积能量密度较低（见表），因此相对于传统燃料，需要较大舱容来储存。在港口加注可获得性方面则几乎与LNG相当，据了解，全球已有超过100个港口可以获取甲醇。
来源：《多措并举，航运业绿色化未来可期》，中国船级社《航运低碳发展展望2021》编写组，2021
2021年，马士基在韩国现代重工订造的（8+4）艘16000TEU级船选用甲醇双动力主机引发广泛关注。此外，这一年马士基在韩国现代尾浦订造的1艘2100TEU级船也使用这一动力系统。
从趋势上看，清洁能源混合动力新造船正呈逐步增加之势。船用主机巨头MAN认为：“双燃料主机订单规模正在扩大，当前其约占总体订单的1/3，传统主机占2/3。我们预计到2025年两种主机的订单比例将达到1∶1。”
不过，目前LNG或甲醇作为船用燃料均有一定比例的CO2排放，无法实现零排放。更为理想的生物燃料在生产和运输中也会产生CO2，而且作为其主要原材料之一的废弃食用油的供应量对于替代每年3亿吨油基燃料更是杯水车薪。
实际上，目前备受关注的替代燃料是可能支持船舶实现CO2零排放的。生物LNG可以达到更好的温室气体减排效果。由“灰色”甲醇（将甲醇生产过程中产生的CO2排向大气）向“蓝色”甲醇（将甲醇生产过程中产生的CO2捕捉）的转变将进一步减少排放，再向“绿色”甲醇（甲醇由生物质原料直接获得，或使用捕捉封存的CO2与“绿”氢反应获得）转变便可实现最终理想。马士基在订造甲醇双动力集装箱船时也意在使用“绿色”甲醇，以便未来实现零排放。
在中国，“绿色”甲醇的示范生产已经实现，并有望取得进一步发展。2020年，由中国化学成达公司与海洋石油富岛公司、中国科学院上海高等研究院共同研发设计建设的全球首套5000吨/年CO2加氢制甲醇工业试验装置在海洋石油富岛有限公司已实现稳定运行。目前，宁夏宝丰能源集团正在扩大其30 兆瓦的电解项目，到2021 年底将达到100 兆瓦，氢气将用于生产甲醇（BloombergNEF, 2021）。
与“绿色“甲醇的理念类似，航运业也在研究通过“绿”氨（NH3）等燃料实现零排放。
一直以来，氨主要运用于化肥工业。氨作为燃料的主机技术研究始于第二次世界大战期间，燃料匮乏的比利时成功地在1941—1942年冬季的100辆汽车和从1943年起的8辆公交车上应用了氨和压缩的混合煤气（主要是氢气和一氧化碳）。随着航运业面临脱碳和摆脱对化石燃料依赖的压力，氨看起来是一种有强吸引力的替代燃料。
2019年12月，在“2019年中国国际海事技术学术会议和展览会”上，中国船舶集团发布氨燃料双动力概念超大型集装箱船，引发更多关注。
2021年，一些新造船订单采纳一种便于在今后改装成可增加氨驱动（Ammonia-ready）的设计。在这一年的新订单中，有34艘船舶选用这种设计。但是，氨燃料双动力主机现在仍在研发阶段，还没有成型的产品推出。根据主机厂商的信息，首台可燃烧氨的主机要到2023或2024年才会正式面世。
尽管氨作为燃料在船上的实际应用尚未真正开始，却是航运业实现零排放最具潜力的燃料。首先，氨是氮与氢的化合物，由于不含碳，因此在用作船用燃料时不会排放任何CO2，这创造了零碳推进的可能性。其次，从能量密度来看，氨的体积能量密度与甲醇相似，约为传统化石燃料的1/3，从而使得氨燃料在船上存储具有相对经济可行性。第三，氨的液化需要较少的冷却，在常压下-33°C左右，或者常温在1MPa左右即可成为液态，便于存储和运输（见表）。
但不可忽视的是，氨是一种有毒物质，并且对某些金属材料存在腐蚀性，这较传统船用燃料而言更加危险。此外，氨燃烧时会排出具有刺鼻恶臭的一氧化二氮，该物质也是较强的温室气体，这也是在技术上需要解决的问题。与此同时，与甲醇当前的生产状况类似，氨绝大部分是通过工业生产合成的，在此过程中不可避免要产生CO2，这种氨只能称为‘灰’氨。如果在源头生产过程中捕捉CO2，将可获得‘蓝’氨。生产‘绿’氨则需要利用绿色电能电解水等方式获取氢，再将氢与空气中的氮气合成。
既然“绿”氨需要氢来合成，那何不直接利用氢作为船用清洁燃料呢？实际上，氨是利用氢特性作为燃料，也被称为“氢基”燃料。尽管氢也是一种很好的燃料，但其要求的储存条件比较严苛，易燃易爆的特性导致其危险性较高，近海短程运输船舶会选择氢燃料电池驱动。
无论是”绿“色甲醇、“绿“氨、还是氢，在未来作为船用绿色燃料方面的应用，都离不开一个“电”的概念，这一切还要从“绿”电开始。
2021年，中远海运集团表示：“大力推进船舶受电和港口岸电设施升级改造，分步推动五星旗沿海航行船舶岸电改造，重点推进在建码头岸电配套设施建设；重点打造绿色航运样板工程和绿色航线，推进船舶岸电使用，实现自有船舶靠泊自有港口岸电使用，形成绿色航运建设和推广机制，完善相关标准规范……”岸电正成为其绿色转型的能源来源之一。
在当前全球主要依赖化石能源发电的背景下，岸电来源“绿色化”才能真正促进CO2的减排。近年来，全球有多个港口正通过将风电、光伏电等引入岸电系统实现真正的绿色岸电供应。例如，天津港从山西省河曲飞龙泉风电场、交口祝源光伏电站等50家风电及光伏发电企业采购的电能已输送至天津北疆港区智能化集装箱码头的岸电设施上。
除了岸电之外，电池动力船舶的订造也在增加。在2021年，有83艘船舶选择电池动力或电池混合动力系统，占比4.2%。这些新造船以沿海近洋运营为主。由于电池能源密度的瓶颈仍旧难以突破，以电池驱动的船舶更适宜承担短途运输任务。国际航运商会的研究也表明，要满足一艘全球航行的大型集装箱船的能耗需求，需要至少1万个动力电池，目前的电池技术尚不足以应用于远洋船舶。
然而，电能对于航运业走向“碳中和”仍然意义重大，前文所提及的“绿色”甲醇、“绿”氨以及“绿”氢无一例外需要电解水获取氢基。也就是说，电能的供应、尤其是绿色电能的充足供应是航运业实现碳减排的必由之路。
应该说，随着风能、太阳能、潮汐能等清洁能源获取技术的不断进步，清洁电能不断增多，将为绿色船用燃料的生产提供支撑。不过，一旦与一年超过3亿吨船用燃油当量进行换算，当前的清洁电能供应远远不足。有机构按当前航运业使用的能源量计算，如果完全转换为使用“绿”氨，需要消耗的电能约7万亿千瓦时，几乎与目前中国一年的总发电量相当。
低碳或零碳替代燃料在特性、经济性、可获得性等方面的显著差异，决定了其最佳应用场景将有较大不同，不存在赢者通吃的单一解决方案。对于远洋和近海航运而言，燃料的可获得性、体积能量密度和燃料储存条件将是最重要的考量因素。目前来看可选方案主要有LNG、甲醇、氨等燃料，在氢的高能量密度储存问题解决后，中远期氢燃料将成为具有竞争力的方案之一。对于近岸和内河航运而言，燃料的储存和补给等相对容易实现，因此基于零碳燃料的动力方案选项会更加易于实施。相比较而言，现阶段的电池动力，尤其是可换电的电池动力方案，以及近中期可能形成技术突破的燃料电池方案，将会是比较有竞争力的零碳航运方案选项之一。《“脱碳”航程前的准备与思考————访中国船级社总裁莫鉴辉》，李英，2021）
在实现远期目标上，CO2捕捉或将成为一种替代方案，那么作为石化燃料的LNG甚至油基燃料或将更长久的作为船用燃料的组成部分。当前，已有相关项目取得进展。2021年初，挪威石油和能源部已批准由挪威石油(Equinor)、壳牌和道达尔联合开发的150万吨/年的“北极光”CO2运输和储存项目的开发计划，并已与两家公司签署了最终的国家支持协议。（《中国能源体系碳中和路线图》，国际能源署，2021）
睡觉前老王说起某一天我们两个在一条空旷无人的大马路上遛弯的事情。天生五感比较灵敏的他说，那条路上有不干净的东西路过，以后让我别大晚上去了，顿时有把我吓到（我天生害怕ghost这些东西）。
为了打消我的恐惧，老王问：徐涛老师是怎么告诉你的？瞬间我考研人的DNA动了：世界是物质的，物质决定意识，一切物质都是可以被认识的！说到这里我还是有点方，毕竟就算ghost这个东西它是以物质形式存在，可以被认识，还是会令人害怕，因为人类还没有能力认识。
这时老王爆了金句：你会害怕大学函数吗？你会害怕高等数学吗？你不也没能力认识它。好家伙，瞬间不怕了。我愿称老王为现代玄学派代表人，这奇喻信手拈来[允悲]#考研政治徐涛[超话]#
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