Ce este amoniacul verde?

În nebunia veche de un secol a vârfului emisiilor de carbon și a neutralității emisiilor de carbon, țările din întreaga lume caută în mod activ următoarea generație de tehnologii energetice și tehnologii ecologice.amoniacdevine recent în centrul atenției globale. Comparativ cu hidrogenul, amoniacul se extinde de la cel mai tradițional domeniu al îngrășămintelor agricole la domeniul energetic datorită avantajelor sale evidente în depozitare și transport.

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

Deci, ce este mai 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 producere a hidrogenului, amoniacul poate fi clasificat și în următoarele patru categorii după culoare:

GriamoniacFabricat din energie fosilă tradițională (gaz natural și cărbune).

Amoniac albastru: Hidrogenul brut este extras din combustibili fosili, dar în procesul de rafinare se utilizează tehnologia de captare și stocare a carbonului.

Amoniac albastru-verde: Procesul de piroliză a metanului descompune metanul în hidrogen și carbon. Hidrogenul recuperat în acest proces este utilizat 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 utilizată pentru a electroliza apa și a produce hidrogen, iar apoi amoniacul este sintetizat din azotul și hidrogenul din aer.

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

1702278870142768

Verdele globalamoniacPiața este încă la început. Dintr-o perspectivă globală, dimensiunea pieței de amoniac verde este de aproximativ 36 de milioane de dolari americani în 2021 și se așteaptă să ajungă la 5,48 miliarde de dolari americani în 2030, cu o rată medie anuală compusă de creștere de 74,8%, ceea ce are un potențial considerabil. Yundao Capital preconizează 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 peste 80% din producția globală de amoniac.

Începând cu septembrie 2023, peste 60 de proiecte de amoniac verde au fost implementate la nivel mondial, cu o capacitate totală de producție planificată de peste 35 de milioane de tone/an. Proiectele de amoniac verde de peste hotare 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. Conform unor statistici incomplete, din 2024 au fost promovate peste 20 de proiecte de amoniac cu hidrogen verde. 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, ceea ce va elibera o mare 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 agricole și industriale tradiționale, acesta include în principal și amestecarea energiei, combustibilul pentru transportul maritim, fixarea carbonului, stocarea hidrogenului și alte domenii.

1. Industria transporturilor maritime

Emisiile de dioxid de carbon provenite din transportul 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 provenite din transportul maritim să fie reduse cu cel puțin 40% față de 2008 și să se urmărească reducerea cu 70% până în 2050. Pentru a realiza reducerea emisiilor de carbon și decarbonizarea în industria transportului maritim, combustibilii curați care înlocuiesc energia fosilă reprezintă cea mai promițătoare modalitate tehnică.

În industria transporturilor maritime, se crede, în general, că amoniacul verde este unul dintre principalii combustibili pentru decarbonizarea din industria transporturilor maritime în viitor.

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

2. Industria de producere a energiei electrice

AmoniacArderea nu produce CO2, iar arderea cu amoniac mixt poate utiliza instalațiile existente ale centralelor electrice pe cărbune fără modificări majore ale corpului cazanului. Este o măsură eficientă pentru reducerea emisiilor de dioxid de carbon din centralele electrice pe cărbune.

Pe 15 iulie, Comisia Națională pentru Dezvoltare și Reformă și Administrația Națională a Energiei au emis „Planul de acțiune pentru transformarea și construcția cu emisii reduse de carbon a centralelor pe cărbune (2024-2027)”, care propunea ca, după transformare și construcție, unitățile de producție a cărbunelui să aibă capacitatea de a amesteca mai mult de 10% amoniac 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 generării de energie.

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

3. Purtător de stocare a hidrogenului

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

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

4. Materii prime chimice

Ca potențial îngrășământ verde cu azot și principală materie primă pentru substanțele chimice verzi, îngrășământul verdeamoniacva promova puternic dezvoltarea rapidă a lanțurilor industriale „amoniac verde + îngrășământ verde” și „produse chimice pe bază de amoniac verde”.

Comparativ cu amoniacul sintetic produs din energie fosilă, se așteaptă ca amoniacul verde să nu poată forma o competitivitate eficientă ca materie primă chimică înainte de 2035.


Data publicării: 09 august 2024