Süsiniku tipu ja süsiniku neutraalsuse sajandipikkuses hullusel otsivad kogu maailmas riigid aktiivselt järgmise põlvkonna energiatehnoloogiat ja rohelistammoniaakon hiljuti muutumas globaalse tähelepanu keskpunktis. Võrreldes vesinikuga laieneb ammoniaak kõige traditsioonilisemast põllumajanduse väetiseväljast energiaväljale, kuna selle ilmsed eelised ladustamisel ja transportimisel.

Madalmaade Twente ülikooli ekspert Faria ütles, et süsinikuhindade tõusuga võib roheline ammoniaak olla tulevane vedelate kütuste kuningas.

Mis täpselt on roheline ammoniaak? Milline on selle arengustaatus? Millised on rakenduse stsenaariumid? Kas see on ökonoomne?

Roheline ammoniaak ja selle arengustaatus

Vesinik on peamine tooraineammoniaakTootmine. Seetõttu saab vesiniku tootmisprotsessis erinevate süsinikuheite kohaselt jagada ammoniaagi ka järgmistesse kategooriatesse värvi järgi:

Hallammoniaak: Valmistatud traditsioonilisest fossiilsest energiast (maagaas ja kivisüsi).

Sinine ammoniaak: toores vesinik ekstraheeritakse fossiilkütustest, kuid rafineerimisprotsessis kasutatakse süsiniku kogumise ja ladustamise tehnoloogiat.

Sinineroheline ammoniaak: metaani pürolüüsiprotsess lagundab metaani vesinikuks ja süsinikuks. Protsessis taaskasutatud vesinikku kasutatakse ammoniaagi tootmiseks rohelise elektrienergia abil.

Roheline ammoniaak: taastuvenergia abil toodetud roheline elekter, näiteks tuule ja päikeseenergia abil vesiniku tootmiseks vee elektrolüüsiks, ja seejärel sünteesitakse ammoniaak lämmastikust ja vesinikust õhus.

Kuna roheline ammoniaak tekitab pärast põlemist lämmastikku ja vett ning see ei tekita süsinikdioksiidi, peetakse rohelist ammoniaaki nullsüsinikuks ja tulevikus üheks oluliseks puhtaks energiaallikaks.

Globaalne rohelineammoniaakTurg on alles lapsekingades. Globaalsest vaatenurgast on rohelise ammoniaagi turu suurus 2021. aastal umbes 36 miljonit USA dollarit ja eeldatavasti ulatub see 2030. aastal 5,48 miljardi dollarini, keskmine aastane liitkasv on 74,8%, millel on märkimisväärne potentsiaal. Yundao Capital ennustab, et rohelise ammoniaagi ülemaailmne tootmine ületab 2030. aastal 20 miljonit tonni ja ületab 560 miljonit tonni 2050. aastal, moodustades enam kui 80% ülemaailmsest ammoniaagi tootmisest.

2023. aasta septembri seisuga on kogu maailmas kasutusele võetud enam kui 60 rohelist ammoniaagiprojekti, mille kavandatud tootmisvõimsus on enam kui 35 miljonit tonni aastas. Ülemeremaade roheliste ammoniaagiprojekte levitatakse peamiselt Austraalias, Lõuna -Ameerikas, Euroopas ja Lähis -Idas.

Alates 2024. aastast on Hiina kodumaine roheline ammoniaagi tööstus kiiresti arenenud. Mittetäieliku statistika kohaselt on alates 2024. aastast edendatud enam kui 20 rohelise vesiniku ammoniaagi projekti. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group jne on investeerinud ligi 200 miljardit jüaani roheliste ammoniaagiprojektide reklaamimisse, mis tulevikus eraldatakse suures koguses rohelise ammoniaagi tootmisvõimsust.

Rohelise ammoniaagi rakenduse stsenaariumid

Puhta energiana on rohelise ammoniaagi tulevikus mitmesuguseid rakendusstsenaariume. Lisaks traditsioonilistele põllumajanduslikele ja tööstuslikele kasutusaladele hõlmab see ka peamiselt elektritootmise, saatmiskütuse, süsiniku fikseerimise, vesiniku ladustamise ja muude põldude segamist.

1. saatmistööstus

Süsinikdioksiidi heitkogused saatmise korral moodustavad 3–4% süsinikdioksiidi heitkogustest. 2018. aastal võttis rahvusvaheline merendusorganisatsioon vastu kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamise esialgse strateegia, tehes ettepaneku, et aastaks 2030 vähendaks globaalseid laevanduse heitkoguseid vähemalt 40% võrreldes 2008. aastaga ja püüab vähendada 70% võrra 2050. aastaks. Selleks, et saavutada süsiniku vähendamine ja dekan bonsing, mis asendab fossiilset energiat, on kõige rohkem rendifitseerivam vahend.

Üldiselt usutakse laevandussektorisse, et roheline ammoniaak on tulevikus üks peamisi dekarboniseerimise kütusi.

Lloydi saatmisregister ennustas, et aastatel 2030–2050 suureneb ammoniaagi osakaal saatmiskütusest 7% -lt 20% -ni, asendades veeldatud maagaasi ja muud kütused, et saada kõige olulisemaks saatmiskütuseks.

2. Elektritootmine tööstus

AmmoniaakPõlemine ei anna CO2 ja ammoniaagi segatud põletamine võib kasutada olemasolevaid söeküttel töötava elektrijaama rajatisi ilma katla korpuse suuri muudatusteta. See on efektiivne meede süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamiseks söeküttel töötavates elektrijaamades.

15. juulil andsid riiklik arengu- ja reformi komisjon ja riiklik energiavalitsus välja „söevõimsuse vähese süsinikusisaldusega ümberkujundamise ja ehitamise tegevuskava (2024-2027)”, mis tegi ettepaneku, et pärast ümberkujundamist ja ehitamist peaksid söevõimsustel olema võimeline segama rohkem kui 10% rohelisest ammoniaagist ja põletusalastest kivisüsidest. Tarbimis- ja süsinikuheite tase on märkimisväärselt vähenenud. On näha, et ammoniaagi või puhta ammoniaagi segamine soojusjõuüksustes on oluline tehniline suund süsiniku heitkoguste vähendamiseks elektritootmise valdkonnas.

Jaapan on ammoniaagi segamise võimsuse tootmise peamine promootor. Jaapan sõnastas 2021. aastal “2021-2050 Jaapani ammoniaagi kütuse tegevuskava” ning lõpetab 2025. aastaks 20% -lise segatud ammoniaagi kütuse demonstratsiooni ja kontrollimise; Kuna ammoniaagi segatehnoloogia küpseb, suureneb see osakaal enam kui 50%-ni; Umbes 2040. aastaks ehitatakse puhas ammoniaagi elektrijaam.

3. vesiniku säilitus kandja

Ammoniaaki kasutatakse vesiniku ladustamise kandjana ja see peab läbima ammoniaagi sünteesi, vedeldamise, transportimise ja gaasilise vesiniku ümberekstraktsiooni protsessid. Kogu ammoniaagi-hüdrogeeni muundamise protsess on küps.

Praegu on vesiniku ladustamise ja transpordi jaoks kuus peamist viisi: kõrgsurve silindri ladustamine ja transport, torujuhtme gaasiline survestatud transport, madala temperatuuriga vedela vedelik ladustamine ja transport, vedela orgaanilise ladustamise ja transportimine, vedela ammoniaagi ladustamine ja transport ning metalli tahke vesinik ladustamine ja transport. Nende hulgas on vedela ammoniaagi ladustamine ja transport vesiniku eraldamine ammoniaagi sünteesi, vedeldamise, transportimise ja regaasimise kaudu. Ammoniaaki veeldatakse temperatuuril -33 ° C või 1MPa. Hüdrogeenimise/dehüdrogeenimise kulud moodustavad enam kui 85%. See ei ole tundlik transpordikauguse suhtes ning sobib keskmise ja pikamaa säilitamiseks ning vesiniku hulgimüügi, eriti ookeani transportimiseks. See on tulevikus üks paljulubavamaid vesiniku säilitamise ja transpordi viise.

4. keemilised toorained

Potentsiaalse rohelise lämmastikuväetise ja roheliste kemikaalide peamise toorainena, rohelineammoniaaksoodustab tugevalt „rohelise ammoniaagi + rohelise väetise” ja “rohelise ammoniaagi kemikaalide” tööstuskettide kiiret arengut.

Võrreldes fossiilienergiast valmistatud sünteetilise ammoniaagiga, eeldatakse, et roheline ammoniaak ei suuda enne 2035. aastat keemilise toorainena tõhusat konkurentsivõimet moodustada.