V storočnej šialenstve uhlíkového vrcholu a uhlíkovej neutrality aktívne hľadajú ďalšie generácie energetických technológií a zelenúamoniaksa v poslednom čase stáva zameraním globálnej pozornosti. V porovnaní s vodíkom sa amoniak rozširuje z najtradičnejších poľnohospodárskych hnojív do oblasti energetiky kvôli jeho zjavným výhodám v skladovaní a preprave.

Faria, odborník na University of Twente v Holandsku, uviedol, že so zvýšením cien uhlíka môže byť zelený amoniak budúcim kráľom tekutých palív.

Čo presne je zelený amoniak? Aký je jeho stav vývoja? Aké sú aplikačné scenáre? Je to ekonomické?

Zelený amoniak a jeho vývojový stav

Vodík je hlavnou surovinou preamoniakvýroba. Preto podľa rôznych emisií uhlíka v procese výroby vodíka je možné amoniak klasifikovať aj do týchto štyroch kategórií podľa farby:

Šedýamoniak: Vyrobené z tradičnej fosílnej energie (zemný plyn a uhlie).

Modrý amoniak: Surový vodík sa extrahuje z fosílnych palív, ale v procese rafinácie sa používa technológia zachytávania a skladovania uhlíka.

Modro-zelený amoniak: Proces pyrolýzy metánu rozkladá metán do vodíka a uhlíka. Vodík získaný v procese sa používa ako surovina na výrobu amoniaku pomocou zelenej elektriny.

Zelený amoniak: Zelená elektrina vyrobená obnoviteľnou energiou, ako je vietor a solárna energia, sa používa na elektrolyzovanie vody na výrobu vodíka a potom sa amoniak syntetizuje z dusíka a vodíka vo vzduchu.

Pretože zelený amoniak produkuje dusík a vodu po spaľovaní a neprodukuje oxid uhličitý, zelený amoniak sa v budúcnosti považuje za „nulové uhlíkové“ palivo a jedným z dôležitých zdrojov čistej energie.

Globálna zelenáamoniakTrh je stále v plienkach. Z globálneho hľadiska je veľkosť trhu so zeleným amoniakom približne 36 miliónov USD v roku 2021 a očakáva sa, že v roku 2030 dosiahne 5,48 miliárd USD, pričom priemerná ročná miera rastu zloženia 74,8%má značný potenciál. Spoločnosť Yundao Capital predpovedá, že globálna ročná výroba zeleného amoniaku v roku 2030 prekročí 20 miliónov ton a v roku 2050 prekročí 560 miliónov ton, čo predstavuje viac ako 80% výroby globálneho amoniaku.

Od septembra 2023 bolo na celom svete nasadených viac ako 60 projektov zeleného amoniaku s celkovou plánovanou výrobnou kapacitou viac ako 35 miliónov ton ročne. Projekty zámoria zeleného amoniaku sa distribuujú hlavne v Austrálii, Južnej Amerike, Európe a na Strednom východe.

Od roku 2024 sa domáci priemysel zeleného amoniaku v Číne rýchlo vyvíjal. Podľa neúplných štatistík bolo od roku 2024 podporovaných viac ako 20 projektov zeleného vodíka amoniaku. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group atď. Investovali takmer 200 miliárd juanov do podpory projektov zeleného amoniaku, ktoré v budúcnosti zverejnia veľké množstvo zelenej výrobnej kapacity amoniaku.

Aplikačné scenáre zeleného amoniaku

Ako čistá energia má zelený amoniak v budúcnosti rôzne scenáre aplikácií. Okrem tradičného poľnohospodárskeho a priemyselného použitia zahŕňa aj hlavne výrobu energie, prepravné palivo, fixáciu uhlíka, skladovanie vodíka a ďalšie polia.

1. Prepravný priemysel

Emisie oxidu uhličitého z prepravy predstavujú 3% až 4% globálnych emisií oxidu uhličitého. V roku 2018 Medzinárodná námorná organizácia prijala predbežnú stratégiu zníženia emisií skleníkových plynov, ktorá navrhuje, že do roku 2030 sa globálne emisie prepravy uhlíka znížia najmenej o 40% v porovnaní s rokom 2008 a snaha o zníženie o 70% do roku 2050. Aby sa dosiahla zníženie uhlíka a dekarbonizácia v prepravnom priemysle, čistá palivá, nahradenie fosílnej energie je najviac sľubnými technickými prostriedkami.

V priemysle prepravy sa všeobecne verí, že zelený amoniak je v budúcnosti jedným z hlavných palív pre dekarbonizáciu v prepravnom priemysle.

Lloydov register prepravy raz predpovedal, že medzi rokmi 2030 a 2050 sa podiel amoniaku, pretože prepravné palivo sa zvýši zo 7% na 20%, čím nahradí skvapalnený zemný plyn a ďalšie palivá, aby sa stal najdôležitejším prepravným palivom.

2. Priemysel výroby energie

AmoniakSpaľovanie nevyrába CO2 a spaľovanie zmiešané amoniakom môže využívať existujúce zariadenia na elektrárňu spaľované uhlie bez významných úprav tela kotla. Je to účinné opatrenie na zníženie emisií oxidu uhličitého v elektrárňach spaľovaných uhličitým.

15. júla Národná komisia pre rozvoj a reformu a Národná energetická správa vydala „akčný plán pre transformáciu a výstavbu uhlia (2024-2027)“, ktorá navrhla, aby sa jednotky uhoľnej energie po transformácii a výstavbe navrhovali, aby sa jednotky uhoľnej energie zmiešali viac ako 10% zeleného amoniaku a popáleniny. Hladiny spotreby a emisie uhlíka sa výrazne znížia. Je zrejmé, že miešanie amoniaku alebo čistého amoniaku v jednotkách tepelnej energie je dôležitým technickým smerom pre zníženie emisií uhlíka v oblasti výroby energie.

Japonsko je hlavným propagátorom výroby energie zmiešanej amoniakom. Japonsko sformulovalo v roku 2021 „2021-2050 Japonsko ammoniaku“ v roku 2021 a do roku 2025 dokončí demonštráciu a overenie 20% zmiešaného paliva amoniaku v tepelných elektrárňach; Ako technológia zmiešaných amoniakmi dozrieva, tento podiel sa zvýši na viac ako 50%; Okolo roku 2040 bude postavená čistá elektráreň amoniaku.

3. Nosič vodíka

Amoniak sa používa ako nosič vodíka a musí prejsť procesmi syntézy amoniaku, skvapalnenia, transportu a opätovného extrakcie plynného vodíka. Celý proces konverzie amoniaku-vodíka je zrelý.

V súčasnosti existuje šesť hlavných spôsobov skladovania a prepravy vodíka: vysokotlakové skladovanie a prepravu valca, preprava plynnej plynnej plynnej prepravy, nízkoteplotné skladovanie a prepravu kvapalného vodíka, skladovanie a prepravu kvapalných organických organických organických látok, skladovanie a preprava kvapalného amoniaku a prepravu kovového tuhého vodíka. Medzi nimi je skladovanie a transport kvapalného amoniaku na extrahovanie vodíka syntézou amoniaku, skvapalnením, transportom a regasifikáciou. Amoniak sa skvapalní pri -33 ° C alebo 1MPa. Náklady na hydrogenáciu/dehydrogenáciu predstavujú viac ako 85%. Nie je citlivý na prepravnú vzdialenosť a je vhodný na skladovanie stredného a dlhého vzdialenosti a prepravu hromadného vodíka, najmä prepravy oceánov. Je to jeden z najsľubnejších spôsobov skladovania a prepravy vodíka v budúcnosti.

4. Chemické suroviny

Ako potenciálne zelené hnojivo dusíka a hlavná surovina pre zelené chemikálie, zelenáamoniakBude dôrazne podporovať rýchly vývoj priemyselných reťazcov „Zelený amoniak + zelené hnojivo“ a „zelený chemický amoniak chemikálie“.

V porovnaní so syntetickým amoniakom vyrobeným z fosílnej energie sa očakáva, že zelený amoniak nebude schopný tvoriť účinnú konkurencieschopnosť ako chemickú surovinu pred rokom 2035.