En la jarcenta furoro de karbona pinto kaj karbona neŭtraleco, landoj tra la mondo aktive serĉas la venontan generacion de energia teknologio, kaj verda.amoniakoiĝas la fokuso de tutmonda atento lastatempe. Kompare kun hidrogeno, amoniako ekspansiiĝas de la plej tradicia agrikultura sterkkampo al la energikampo pro siaj evidentaj avantaĝoj en stokado kaj transportado.

Faria, fakulo de la Universitato de Twente en Nederlando, diris, ke kun la altiĝo de la prezoj de karbono, verda amoniako povas esti la estonta reĝo de likvaj brulaĵoj.

Do, kio ĝuste estas verda amoniako? Kio estas ĝia evolua stato? Kio estas la aplikaj scenaroj? Ĉu ĝi estas ekonomia?

Verda amoniako kaj ĝia evolua stato

Hidrogeno estas la ĉefa krudaĵo poramoniakoproduktado. Tial, laŭ la malsamaj karbonemisioj en la hidrogenproduktadprocezo, amoniako ankaŭ povas esti klasifikita en la sekvajn kvar kategoriojn laŭ koloro:

Grizaamoniako: Farita el tradicia fosilia energio (natura gaso kaj karbo).

Blua amoniako: Kruda hidrogeno estas ĉerpita el fosiliaj fueloj, sed karbona kaptado kaj stokado-teknologio estas uzataj en la rafina procezo.

Bluverda amoniako: La metana piroliza procezo malkomponas metanon en hidrogenon kaj karbonon. La hidrogeno reakirita en la procezo estas uzata kiel krudaĵo por produkti amoniako uzante verdan elektron.

Verda amoniako: Verda elektro generita per renovigebla energio kiel vento kaj suna energio estas uzata por elektrolizi akvon por produkti hidrogenon, kaj tiam amoniako estas sintezita el nitrogeno kaj hidrogeno en la aero.

Ĉar verda amoniako produktas nitrogenon kaj akvon post brulado, kaj ne produktas karbondioksidon, verda amoniako estas konsiderata "nul-karbona" ​​fuelo kaj unu el la gravaj puraj energifontoj en la estonteco.

La tutmonda verdoamoniakomerkato estas ankoraŭ en sia infanaĝo. De tutmonda perspektivo, la verda amonia merkata grandeco estas proksimume 36 milionoj USD en 2021 kaj estas atendita atingi 5,48 miliardojn USD en 2030, kun meza jara kunmetita kreskorapideco de 74,8%, kiu havas konsiderindan potencialon. Yundao Capital antaŭdiras, ke la tutmonda jara produktado de verda amoniako superos 20 milionojn da tunoj en 2030 kaj superos 560 milionojn da tunoj en 2050, kio okupas pli ol 80% de la tutmonda amoniako produktado.

En septembro 2023, pli ol 60 verdaj amoniakaj projektoj estis deplojitaj tutmonde, kun totala laŭplana produktadkapacito de pli ol 35 milionoj da tunoj/jare. Transmaraj verdaj amoniaj projektoj estas plejparte distribuitaj en Aŭstralio, Sudameriko, Eŭropo kaj Mezoriento.

Ekde 2024, la enlanda verda amonia industrio en Ĉinio rapide disvolviĝis. Laŭ nekompleta statistiko, ekde 2024, pli ol 20 projektoj pri verda hidrogena amoniako estis antaŭenigitaj. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, ktp investis preskaŭ 200 miliardojn da juanoj por antaŭenigi projektojn pri verda amoniako, kiuj estonte liberigos grandan kvanton da verda amonia produktadkapablo.

Aplikaj scenaroj de verda amoniako

Kiel pura energio, verda amoniako havas diversajn aplikajn scenarojn en la estonteco. Krom tradiciaj agrikulturaj kaj industriaj uzoj, ĝi ankaŭ ĉefe inkluzivas miksi elektroproduktadon, ekspedan fuelon, karbonan fiksadon, hidrogenan stokadon kaj aliajn kampojn.

1. Ŝipa industrio

Karbondioksidaj emisioj de ekspedado respondecas pri 3% ĝis 4% de tutmondaj karbondioksidemisioj. En 2018, la Internacia Mara Organizo adoptis preparan strategion por redukto de ellaso de forceja gaso, proponante, ke ĝis 2030, tutmondaj ekspedaj karbon ellasoj reduktiĝu je almenaŭ 40% kompare kun 2008, kaj klopodu redukti je 70% ĝis 2050. Por por atingi karbonredukton kaj senkarbonigon en la ŝipindustrio, puraj brulaĵoj anstataŭigantaj fosilian energion estas la plej promesplena teknika rimedo.

Estas ĝenerale kredite en la ekspedindustrio ke verda amoniako estas unu el la ĉefaj fueloj por dekarbonigo en la ekspedindustrio en la estonteco.

Lloyd's Register of Shipping siatempe antaŭdiris, ke inter 2030 kaj 2050, la proporcio de amoniako kiel ŝipkarburaĵo pliiĝos de 7% ĝis 20%, anstataŭigante likvigitan tergason kaj aliajn fuelojn por iĝi la plej grava ŝipkarburaĵo.

2. Elektroprodukta industrio

Amoniakobruligado ne produktas CO2, kaj amoniako-miksita bruligado povas utiligi ekzistantajn perkarbajn elektrocentralinstalaĵojn sen gravaj modifoj al la vaporkaldronkorpo. Ĝi estas efika mezuro por redukti karbondioksidajn emisiojn en karbaj elektrocentraloj.

La 15-an de julio, la Nacia Disvolva kaj Reformada Komisiono kaj la Nacia Energio-Administracio publikigis la "Agoplanon por Malaltkarbona Transformado kaj Konstruado de Karba Elektro (2024-2027)", kiu proponis, ke post transformo kaj konstruado, karbaj elektraj unuoj havu la kapablo miksi pli ol 10% de verda amoniako kaj bruligi karbon. Konsumo kaj karbonemisioniveloj estas signife reduktitaj. Oni povas vidi, ke miksi amoniako aŭ puran amoniako en termikaj potencaj unuoj estas grava teknika direkto por karbona ellasa redukto en la elektroproduktada kampo.

Japanio estas grava reklamanto de amonia miksita brula elektroproduktado. Japanio formulis la "2021-2050 Japan Amonia Fuel Roadmap" en 2021, kaj kompletigos la pruvon kaj kontrolon de 20% miksita amonia fuelo en termikaj elektrocentraloj ĝis 2025; dum la amonia miksita teknologio maturiĝas, ĉi tiu proporcio pliiĝos al pli ol 50%; antaŭ ĉirkaŭ 2040, pura amoniako elektrocentralo estos konstruita.

3. Hidrogena stokado portanto

Amoniako estas uzata kiel hidrogena stokado, kaj bezonas trapasi la procezojn de amoniako sintezo, likvigado, transportado kaj reekstraktado de gasa hidrogeno. La tuta procezo de amoniako-hidrogena konvertiĝo estas matura.

Nuntempe, ekzistas ses ĉefaj manieroj de stokado kaj transportado de hidrogena: altprema cilindro-stokado kaj transportado, dukto gasa prema transportado, malalt-temperatura likva hidrogena stokado kaj transportado, likva organika stokado kaj transportado, likva amonia stokado kaj transportado, kaj metalo. stokado kaj transportado de solida hidrogeno. Inter ili, stokado kaj transportado de likva amoniako estas ĉerpi hidrogenon per sintezo de amoniako, likvigado, transportado kaj regasigado. Amoniako estas likvigita je -33 °C aŭ 1MPa. La kosto de hidrogenado/senhidrogenado okupas pli ol 85%. Ĝi ne estas sentema al transporta distanco kaj taŭgas por meza kaj longdistanca stokado kaj transportado de pogranda hidrogeno, precipe oceana transportado. Ĝi estas unu el la plej promesplenaj manieroj de stokado kaj transportado de hidrogeno en la estonteco.

4. Kemiaj krudaj materialoj

Kiel ebla verda nitrogena sterko kaj la ĉefa krudaĵo por verdaj kemiaĵoj, verdaamoniakoforte antaŭenigos la rapidan disvolviĝon de la industriaj ĉenoj "verda amoniako + verda sterko" kaj "verda amonia kemia".

Kompare kun sinteza amoniako farita el fosilia energio, estas atendite ke verda amoniako ne povos formi efikan konkurencivon kiel kemia krudaĵo antaŭ 2035.