În nebunia de un secol a vârfului de carbon și a neutralității carbonului, țările din întreaga lume caută în mod activ următoarea generație de tehnologie energetică și verde.amoniacdevine recent în centrul atenției globale. În comparație cu hidrogenul, amoniacul se extinde de la cel mai tradițional câmp de îngrășăminte agricole la domeniul energetic, datorită avantajelor sale evidente în depozitare și transport.

Faria, expert la Universitatea din Twente din Olanda, a spus că, odată cu creșterea prețurilor la carbon, amoniacul verde ar putea fi viitorul rege al combustibililor lichizi.

Deci, ce este exact amoniacul verde? Care este stadiul său de dezvoltare? Care sunt scenariile de aplicare? Este economic?

Amoniacul verde și stadiul său de dezvoltare

Hidrogenul este principala materie primă pentruamoniacproducție. Prin urmare, în funcție de diferitele emisii de carbon din procesul de producție a hidrogenului, amoniacul poate fi, de asemenea, clasificat în următoarele patru categorii după culoare:

Griamoniac: Fabricat din energie fosilă tradițională (gaz natural și cărbune).

Amoniac albastru: hidrogenul brut este extras din combustibilii fosili, dar tehnologia de captare și stocare a carbonului este utilizată în procesul de rafinare.

Amoniac albastru-verde: Procesul de piroliză a metanului descompune metanul în hidrogen și carbon. Hidrogenul recuperat în proces este folosit ca materie primă pentru a produce amoniac folosind electricitate verde.

Amoniac verde: electricitatea verde generată de energie regenerabilă, cum ar fi energia eoliană și solară, este folosită pentru a electroliza apa pentru a produce hidrogen, iar apoi amoniacul este sintetizat din azot și hidrogen din aer.

Deoarece amoniacul verde produce azot și apă după ardere și nu produce dioxid de carbon, amoniacul verde este considerat un combustibil „zero carbon” și una dintre sursele importante de energie curată în viitor.

Verdele globalamoniacpiata este inca la inceput. Dintr-o perspectivă globală, dimensiunea pieței amoniacului verde este de aproximativ 36 milioane USD în 2021 și este de așteptat să atingă 5,48 miliarde USD în 2030, cu o rată medie anuală de creștere compusă de 74,8%, ceea ce are un potențial considerabil. Yundao Capital prezice că producția anuală globală de amoniac verde va depăși 20 de milioane de tone în 2030 și va depăși 560 de milioane de tone în 2050, reprezentând mai mult de 80% din producția globală de amoniac.

În septembrie 2023, peste 60 de proiecte de amoniac verde au fost implementate în întreaga lume, cu o capacitate totală de producție planificată de peste 35 de milioane de tone/an. Proiectele de amoniac verde de peste mări sunt distribuite în principal în Australia, America de Sud, Europa și Orientul Mijlociu.

Din 2024, industria internă a amoniacului verde din China s-a dezvoltat rapid. Potrivit unor statistici incomplete, din 2024, au fost promovate peste 20 de proiecte cu hidrogen verde amoniac. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group etc. au investit aproape 200 de miliarde de yuani în promovarea proiectelor de amoniac verde, care vor elibera o cantitate mare de capacitate de producție de amoniac verde în viitor.

Scenarii de aplicare a amoniacului verde

Ca energie curată, amoniacul verde are o varietate de scenarii de aplicare în viitor. Pe lângă utilizările tradiționale agricole și industriale, include, de asemenea, în principal combinarea producerii de energie, transportului de combustibil, fixarea carbonului, stocarea hidrogenului și alte domenii.

1. Industria de transport maritim

Emisiile de dioxid de carbon provenite din transport maritim reprezintă 3% până la 4% din emisiile globale de dioxid de carbon. În 2018, Organizația Maritimă Internațională a adoptat o strategie preliminară pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, propunând ca până în 2030, emisiile globale de carbon din transport maritim să fie reduse cu cel puțin 40% față de 2008 și să depună eforturi pentru a le reduce cu 70% până în 2050. pentru a obține reducerea carbonului și decarbonizarea în industria de transport maritim, combustibilii curați care înlocuiesc energia fosilă reprezintă cel mai promițător mijloc tehnic.

În general, în industria de transport maritim se crede că amoniacul verde este unul dintre principalii combustibili pentru decarbonizare în industria de transport maritim în viitor.

Lloyd's Register of Shipping a prezis odată că între 2030 și 2050, proporția de amoniac ca combustibil pentru transport maritim va crește de la 7% la 20%, înlocuind gazul natural lichefiat și alți combustibili pentru a deveni cel mai important combustibil pentru transport maritim.

2. Industria de producere a energiei electrice

Amoniacarderea nu produce CO2, iar arderea în amestec cu amoniac poate utiliza instalațiile existente ale centralei electrice pe cărbune fără modificări majore la corpul cazanului. Este o măsură eficientă pentru reducerea emisiilor de dioxid de carbon în centralele electrice pe cărbune.

Pe 15 iulie, Comisia Națională de Dezvoltare și Reformă și Administrația Națională pentru Energie au emis „Planul de acțiuni pentru transformarea și construcția energiei pe cărbune cu emisii reduse de carbon (2024-2027)”, care propunea ca, după transformare și construcție, unitățile electrice pe cărbune să aibă capacitatea de a amesteca mai mult de 10% din amoniacul verde și de a arde cărbune. Consumul și nivelurile de emisii de carbon sunt reduse semnificativ. Se poate observa că amestecarea amoniacului sau a amoniacului pur în unitățile termice este o direcție tehnică importantă pentru reducerea emisiilor de carbon în domeniul producției de energie.

Japonia este un promotor major al producerii de energie cu ardere în amestec cu amoniac. Japonia a formulat „Foaia de parcurs pentru combustibilul cu amoniac din Japonia 2021-2050” în 2021 și va finaliza demonstrația și verificarea combustibilului cu amestec de 20% amoniac în centralele termice până în 2025; pe măsură ce tehnologia de amestec de amoniac se maturizează, această proporție va crește la mai mult de 50%; în jurul anului 2040, va fi construită o centrală electrică cu amoniac pur.

3. Purtător de stocare a hidrogenului

Amoniacul este folosit ca purtător de stocare a hidrogenului și trebuie să treacă prin procesele de sinteză, lichefiere, transport și reextracție a amoniacului de hidrogen gazos. Întregul proces de conversie amoniac-hidrogen este matur.

În prezent, există șase moduri principale de stocare și transport a hidrogenului: depozitarea și transportul în butelii de înaltă presiune, transportul sub presiune gazos prin conducte, stocarea și transportul hidrogenului lichid la temperatură joasă, depozitarea și transportul organic lichid, depozitarea și transportul amoniacului lichid și metalul. stocarea și transportul hidrogenului solid. Printre acestea, stocarea și transportul amoniacului lichid este extragerea hidrogenului prin sinteza, lichefierea, transportul și regazificarea amoniacului. Amoniacul este lichefiat la -33°C sau 1MPa. Costul hidrogenării/dehidrogenării reprezintă mai mult de 85%. Nu este sensibil la distanța de transport și este potrivit pentru depozitarea și transportul pe distanțe medii și lungi de hidrogen în vrac, în special pentru transportul oceanic. Este una dintre cele mai promițătoare modalități de stocare și transport a hidrogenului în viitor.

4. Materii prime chimice

Ca un potențial îngrășământ verde cu azot și principala materie primă pentru substanțele chimice verzi, verdeamoniacva promova puternic dezvoltarea rapidă a lanțurilor industriale „amoniac verde + îngrășământ verde” și „amoniac verde chimic”.

În comparație cu amoniacul sintetic obținut din energie fosilă, este de așteptat ca amoniacul verde să nu poată forma competitivitate efectivă ca materie primă chimică înainte de 2035.