Mi az a zöld ammónia?

A szén-dioxid-csúcs és a szén-dioxid-semlegesség évszázados őrületében a világ országai aktívan keresik az energiatechnológia következő generációját, és a zöld megoldásokat.ammóniaaz utóbbi időben a globális figyelem középpontjába került. A hidrogénnel összehasonlítva az ammónia a leghagyományosabb mezőgazdasági műtrágya-területről az energiaiparba is terjeszkedik, a tárolás és szállítás terén mutatkozó nyilvánvaló előnyei miatt.

Faria, a hollandiai Twentei Egyetem szakértője szerint a szén-dioxid-árak emelkedésével a zöld ammónia lehet a folyékony üzemanyagok jövőbeli királya.

Szóval, mi is pontosan a zöld ammónia? Mi a fejlesztési státusza? Milyen alkalmazási lehetőségei vannak? Gazdaságos?

Zöld ammónia és fejlődési állapota

A hidrogén a fő nyersanyagammóniatermelés. Ezért a hidrogéntermelési folyamat során keletkező különböző szén-dioxid-kibocsátások szerint az ammónia szín szerint a következő négy kategóriába sorolható:

SzürkeammóniaHagyományos fosszilis energiából (földgáz és szén) készül.

Kék ammónia: A nyers hidrogént fosszilis tüzelőanyagokból nyerik ki, de a finomítási folyamat során szén-dioxid-leválasztási és -tárolási technológiát alkalmaznak.

Kékeszöld ammónia: A metán pirolízis folyamata a metánt hidrogénné és szénné bontja. A folyamat során visszanyert hidrogént nyersanyagként használják fel ammónia előállításához zöldáram felhasználásával.

Zöld ammónia: A megújuló energiaforrások, például a szél- és napenergia által termelt zöld áramot víz elektrolízisére használják hidrogén előállításához, majd az ammóniát a levegő nitrogénjéből és hidrogénjéből szintetizálják.

Mivel a zöld ammónia égése után nitrogént és vizet termel, és nem szén-dioxidot, a zöld ammóniát „nulla szén-dioxid-kibocsátású” üzemanyagnak és a jövő egyik fontos tiszta energiaforrásának tekintik.

1702278870142768

A globális zöldammóniaA piac még gyerekcipőben jár. Globális szempontból a zöld ammónia piac mérete 2021-ben körülbelül 36 millió USD, és várhatóan eléri az 5,48 milliárd USD-t 2030-ra, átlagosan 74,8%-os éves összetett növekedési ütemmel, ami jelentős potenciállal rendelkezik. A Yundao Capital előrejelzése szerint a zöld ammónia globális éves termelése 2030-ban meghaladja a 20 millió tonnát, 2050-ben pedig az 560 millió tonnát, ami a globális ammóniatermelés több mint 80%-át teszi ki.

2023 szeptemberéig több mint 60 zöldammónia-projektet telepítettek világszerte, a teljes tervezett termelési kapacitás meghaladja az évi 35 millió tonna-t. A tengerentúli zöldammónia-projektek főként Ausztráliában, Dél-Amerikában, Európában és a Közel-Keleten találhatók.

2024 óta a kínai zöldammónia-ipar gyorsan fejlődött. A hiányos statisztikák szerint 2024 óta több mint 20 zöld hidrogén-ammónia projektet támogattak. Az Envision Technology Group, a China Energy Construction, a State Power Investment Corporation, a State Energy Group stb. közel 200 milliárd jüant fektetett be zöldammónia projektek előmozdításába, ami a jövőben nagy mennyiségű zöldammónia-termelési kapacitást szabadít fel.

A zöld ammónia alkalmazási forgatókönyvei

Tiszta energiaforrásként a zöld ammónia számos alkalmazási lehetőséget kínál a jövőben. A hagyományos mezőgazdasági és ipari felhasználás mellett főként energiatermelésben, hajózási üzemanyagként, szén-dioxid-megkötésben, hidrogéntárolásban és egyéb területeken is felhasználható.

1. Hajózási ágazat

A hajózásból származó szén-dioxid-kibocsátás a globális szén-dioxid-kibocsátás 3-4%-át teszi ki. 2018-ban a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet elfogadott egy előzetes stratégiát az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére, amely azt javasolja, hogy 2030-ra a globális hajózásból származó szén-dioxid-kibocsátást legalább 40%-kal csökkentsék a 2008-as szinthez képest, és 2050-re 70%-os csökkentést tűzzenek ki célul. A hajózási ágazat szén-dioxid-kibocsátásának csökkentése és dekarbonizációja érdekében a fosszilis energiaforrásokat felváltó tiszta üzemanyagok jelentik a legígéretesebb technikai eszközt.

A hajózási iparban általánosan elterjedt nézet, hogy a zöld ammónia a jövőben a hajózási ipar dekarbonizációjának egyik fő üzemanyaga lesz.

A Lloyd's Register of Shipping egykor azt jósolta, hogy 2030 és 2050 között az ammónia aránya a hajózási üzemanyagban 7%-ról 20%-ra nő, felváltva a cseppfolyósított földgázt és más üzemanyagokat, és a legfontosabb hajózási üzemanyaggá válva.

2. Energiatermelő ipar

AmmóniaAz égés nem termel CO2-t, és az ammóniával kevert égés a meglévő széntüzelésű erőműveket a kazántest jelentős módosítása nélkül is hasznosíthatja. Ez egy hatékony intézkedés a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére a széntüzelésű erőművekben.

Július 15-én a Nemzeti Fejlesztési és Reform Bizottság és a Nemzeti Energiaügyi Hivatal kiadta a „Széntüzelésű erőművek alacsony szén-dioxid-kibocsátású átalakítására és építésére vonatkozó cselekvési tervet (2024-2027)”, amely azt javasolta, hogy az átalakítás és az építés után a széntüzelésű erőműveknek képesnek kell lenniük több mint 10%-os zöld ammónia keverésére és szén elégetésére. A fogyasztás és a szén-dioxid-kibocsátás szintje jelentősen csökken. Látható, hogy az ammónia vagy a tiszta ammónia keverése a hőerőművekben fontos technikai irány a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére az energiatermelés területén.

Japán az ammóniával kevert égéstermék-termelés egyik fő támogatója. Japán 2021-ben kidolgozta a „2021–2050 közötti japán ammóniaüzemanyag-ütemtervet”, és 2025-re befejezi a 20%-os ammóniatartalmú üzemanyag demonstrációját és hitelesítését hőerőművekben; az ammóniával kevert technológia fejlődésével ez az arány több mint 50%-ra fog emelkedni; 2040 körül pedig egy tisztán ammóniával működő erőművet építenek.

3. Hidrogéntároló hordozó

Az ammóniát hidrogéntároló hordozóként használják, és az ammónia szintézisének, cseppfolyósításának, szállításának és a gáz halmazállapotú hidrogén újrakivonásának folyamatain kell keresztülmennie. Az ammónia-hidrogén átalakítás teljes folyamata kiforrott.

Jelenleg hat fő módja van a hidrogén tárolásának és szállításának: nagynyomású palackos tárolás és szállítás, csővezetékes gáznemű nyomás alatti szállítás, alacsony hőmérsékletű folyékony hidrogén tárolása és szállítása, folyékony szerves anyagok tárolása és szállítása, folyékony ammónia tárolása és szállítása, valamint fém szilárd hidrogén tárolása és szállítása. Ezek közül a folyékony ammónia tárolása és szállítása a hidrogén kinyerését jelenti ammónia szintézisével, cseppfolyósításával, szállításával és újragázosításával. Az ammóniát -33°C-on vagy 1 MPa nyomáson cseppfolyósítják. A hidrogénezés/dehidrogénezés költsége több mint 85%-ot tesz ki. Nem érzékeny a szállítási távolságra, és alkalmas ömlesztett hidrogén közepes és nagy távolságú tárolására és szállítására, különösen az óceáni szállításra. Ez a hidrogéntárolás és -szállítás egyik legígéretesebb módja a jövőben.

4. Vegyipari alapanyagok

Potenciális zöld nitrogéntrágyaként és a zöld vegyszerek fő alapanyagaként a zöldammóniaerőteljesen elő fogja mozdítani a „zöld ammónia + zöld műtrágya” és a „zöld ammóniavegyület” ipari láncok gyors fejlődését.

A fosszilis energiából előállított szintetikus ammóniához képest várható, hogy a zöld ammónia 2035 előtt nem lesz képes hatékony versenyképességet kialakítani vegyipari alapanyagként.


Közzététel ideje: 2024. augusztus 9.