En la jarcentlonga furoro de karbona pinto kaj karbona neŭtraleco, landoj tra la mondo aktive serĉas la sekvan generacion de energiteknologio, kaj verdanamoniakofariĝas la fokuso de tutmonda atento lastatempe. Kompare kun hidrogeno, amoniako ekspansiiĝas de la plej tradicia kampo de agrikultura sterko al la kampo de energio pro siaj evidentaj avantaĝoj en stokado kaj transportado.

Faria, fakulo ĉe la Universitato Twente en Nederlando, diris, ke kun la altiĝo de karbonprezoj, verda amoniako povus esti la estonta reĝo de likvaj brulaĵoj.

Do, kio precize estas verda amoniako? Kia estas ĝia evoluiga stato? Kiuj estas la aplikaj scenaroj? Ĉu ĝi estas ekonomia?

Verda amoniako kaj ĝia evolua stato

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

GrizaamoniakoFarita el tradicia fosilia energio (tergaso kaj karbo).

Blua amoniako: Kruda hidrogeno estas ekstraktita el fosiliaj brulaĵoj, sed karbona kapto kaj stokadoteknologio estas uzata en la rafinadprocezo.

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

Verda amoniako: Verda elektro generita per renovigebla energio kiel vento kaj sunenergio estas uzata por elektrolizi akvon por produkti hidrogenon, kaj poste 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 verdaamoniakoLa merkato ankoraŭ estas en sia komenca stadio. El tutmonda perspektivo, la merkato por verda amoniako estas ĉirkaŭ 36 milionoj da usonaj dolaroj en 2021 kaj oni atendas, ke ĝi atingos 5,48 miliardojn da usonaj dolaroj en 2030, kun averaĝa jara kreskorapideco de 74,8%, kio havas konsiderindan potencialon. Yundao Capital antaŭvidas, ke la tutmonda jara produktado de verda amoniako superos 20 milionojn da tunoj en 2030 kaj superos 560 milionojn da tunoj en 2050, kio konsistigos pli ol 80% de la tutmonda amoniaka produktado.

Ĝis septembro 2023, pli ol 60 projektoj pri verda amoniako estis deplojitaj tutmonde, kun totala planita produktokapacito de pli ol 35 milionoj da tunoj/jaro. Transmaraj projektoj pri verda amoniako estas ĉefe distribuitaj en Aŭstralio, Sudameriko, Eŭropo kaj la Proksima Oriento.

Ekde 2024, la enlanda verda amoniaka industrio en Ĉinio rapide disvolviĝis. Laŭ nekompletaj statistikoj, ekde 2024, pli ol 20 projektoj pri verda hidrogena amoniako estis promociitaj. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, ktp. investis preskaŭ 200 miliardojn da juanoj en la promocio de projektoj pri verda amoniako, kio liberigos grandan kvanton da verda amoniaka produktadkapacito en la estonteco.

Aplikaj scenaroj de verda amoniako

Kiel pura energio, verda amoniako havas diversajn aplikajn scenarojn en la estonteco. Aldone al tradiciaj agrikulturaj kaj industriaj uzoj, ĝi ankaŭ ĉefe inkluzivas miksadon de elektroproduktado, ŝiptransportan fuelon, karbonfiksadon, hidrogenstokadon kaj aliajn kampojn.

1. Ŝipindustrio

Karbondioksidaj emisioj el ŝipveturado konsistigas 3% ĝis 4% de tutmondaj karbondioksidaj emisioj. En 2018, la Internacia Mara Organizo adoptis preparan strategion por redukto de forcejgasaj emisioj, proponante ke antaŭ 2030, tutmondaj ŝipveturadaj karbondioksidaj emisioj reduktiĝos je almenaŭ 40% kompare kun 2008, kaj klopodos redukti ilin je 70% antaŭ 2050. Por atingi karbonredukton kaj senkarbonigon en la ŝipveturada industrio, puraj brulaĵoj anstataŭigantaj fosilian energion estas la plej esperiga teknika rimedo.

Ĝenerale oni kredas en la ŝipindustrio, ke verda amoniako estas unu el la ĉefaj fueloj por senkarbonigo en la ŝipindustrio en la estonteco.

Lloyd's Register of Shipping iam antaŭdiris, ke inter 2030 kaj 2050, la proporcio de amoniako kiel ŝipfuelo pliiĝos de 7% al 20%, anstataŭigante likvigitan naturan gason kaj aliajn fuelojn por iĝi la plej grava ŝipfuelo.

2. Elektrogenerada industrio

Amoniakobruligado ne produktas CO2, kaj amoniako-miksita bruligado povas uzi ekzistantajn karbcentralajn instalaĵojn sen gravaj modifoj al la kaldronkorpo. Ĝi estas efika rimedo por redukti karbondioksidajn emisiojn en karbcentraloj.

La 15-an de julio, la Nacia Komisiono pri Disvolviĝo kaj Reformo kaj la Nacia Administracio pri Energio eldonis la "Agadplanon por Malaltkarbona Transformo kaj Konstruado de Karboenergio (2024-2027)", kiu proponis, ke post la transformo kaj konstruado, karboenergiejoj havu la kapablon miksi pli ol 10% da verda amoniako kaj bruligi karbon. Konsumaj kaj karbonemisiaj niveloj signife reduktiĝas. Videblas, ke miksi amoniakon aŭ puran amoniakon en termikajn energicentralojn estas grava teknika direkto por redukti karbonemisiojn en la kampo de elektroproduktado.

Japanio estas grava reklamanto de amoniaka miksita bruligado de elektroproduktado. Japanio formulis la "Vojmapon por Japana Amoniaka Brulaĵo 2021-2050" en 2021, kaj kompletigos la demonstradon kaj konfirmon de 20% miksita amoniaka brulaĵo en termocentraloj antaŭ 2025; dum la amoniaka miksita teknologio maturiĝos, ĉi tiu proporcio pliiĝos al pli ol 50%; antaŭ ĉirkaŭ 2040, pura amoniaka elektrocentralo estos konstruita.

3. Stokejo de hidrogeno

Amoniako estas uzata kiel hidrogena stokejo, kaj bezonas trairi la procezojn de amoniaka sintezo, likvigo, transportado kaj reekstraktado de gasa hidrogeno. La tuta procezo de amoniako-hidrogena konverto estas matura.

Nuntempe, ekzistas ses ĉefaj manieroj de hidrogena stokado kaj transportado: altprema cilindra stokado kaj transportado, duktogasa prema transportado, malalttemperatura likva hidrogena stokado kaj transportado, likva organika stokado kaj transportado, likva amoniaka stokado kaj transportado, kaj metal-solida hidrogena stokado kaj transportado. Inter ili, likva amoniaka stokado kaj transportado celas ekstrakti hidrogenon per amoniaka sintezo, likvigo, transportado kaj regasigo. Amoniako estas likvigita je -33°C aŭ 1MPa. La kosto de hidratigo/dehidratigo estas pli ol 85%. Ĝi ne estas sentema al transportdistanco kaj taŭgas por mez- kaj longdistanca stokado kaj transportado de amasa hidrogeno, precipe oceana transportado. Ĝi estas unu el la plej esperigaj manieroj de hidrogena stokado kaj transportado en la estonteco.

4. Kemiaj krudmaterialoj

Kiel ebla verda nitrogena sterko kaj la ĉefa krudmaterialo por verdaj kemiaĵoj, verdaamoniakoforte antaŭenigos la rapidan disvolviĝon de la industriaj ĉenoj "verda amoniako + verda sterkaĵo" kaj "verda amoniaka kemiaĵo".

Kompare kun sinteza amoniako farita el fosilia energio, oni atendas, ke verda amoniako ne povos formi efikan konkurencivon kiel kemia krudmaterialo antaŭ 2035.