U stoljetnoj pomami za ugljičnim vrhom i neutralnošću ugljika, zemlje širom svijeta aktivno traže sljedeću generaciju energetske tehnologije i zeleneamonijaknedavno je u fokusu globalne pažnje. U poređenju sa vodonikom, amonijak se širi od najtradicionalnijeg polja poljoprivrednog đubriva u energetsko polje zbog svojih očiglednih prednosti u skladištenju i transportu.

Faria, stručnjak sa Univerziteta Twente u Holandiji, rekao je da bi s porastom cijena ugljika zeleni amonijak mogao biti budući kralj tečnih goriva.

Dakle, šta je zapravo zeleni amonijak? Kakav je njen razvojni status? Koji su scenariji primjene? Da li je ekonomično?

Zeleni amonijak i njegov razvojni status

Vodonik je glavna sirovina zaamonijakproizvodnja. Stoga, prema različitim emisijama ugljika u procesu proizvodnje vodika, amonijak se također može klasificirati u sljedeće četiri kategorije prema boji:

Greyamonijak: Napravljen od tradicionalne fosilne energije (prirodni plin i ugalj).

Plavi amonijak: Sirovi vodonik se ekstrahuje iz fosilnih goriva, ali se u procesu rafiniranja koristi tehnologija hvatanja i skladištenja ugljika.

Plavo-zeleni amonijak: Proces pirolize metana razlaže metan na vodonik i ugljik. Vodik dobijen u procesu koristi se kao sirovina za proizvodnju amonijaka koristeći zelenu električnu energiju.

Zeleni amonijak: Zelena električna energija proizvedena iz obnovljivih izvora energije kao što su energija vjetra i sunca koristi se za elektrolizu vode za proizvodnju vodika, a zatim se amonijak sintetizira iz dušika i vodika u zraku.

Budući da zeleni amonijak proizvodi dušik i vodu nakon sagorijevanja, a ne proizvodi ugljični dioksid, zeleni amonijak se smatra gorivom bez ugljika i jednim od važnih izvora čiste energije u budućnosti.

Globalno zelenoamonijaktržište je još u povojima. Iz globalne perspektive, veličina tržišta zelenog amonijaka je oko 36 miliona američkih dolara u 2021. godini i očekuje se da će dostići 5,48 milijardi dolara 2030. godine, sa prosječnom godišnjom stopom rasta od 74,8%, što ima značajan potencijal. Yundao Capital predviđa da će globalna godišnja proizvodnja zelenog amonijaka premašiti 20 miliona tona 2030. i premašiti 560 miliona tona 2050. godine, što čini više od 80% globalne proizvodnje amonijaka.

Od septembra 2023. godine, više od 60 projekata zelenog amonijaka je raspoređeno širom svijeta, s ukupnim planiranim proizvodnim kapacitetom od više od 35 miliona tona godišnje. Prekomorski projekti zelenog amonijaka uglavnom se distribuiraju u Australiji, Južnoj Americi, Evropi i na Bliskom istoku.

Od 2024. godine domaća industrija zelenog amonijaka u Kini se brzo razvijala. Prema nepotpunim statistikama, od 2024. promovirano je više od 20 projekata zelenog vodonika amonijaka. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, itd. uložile su skoro 200 milijardi juana u promociju projekata zelenog amonijaka, koji će u budućnosti osloboditi veliku količinu proizvodnih kapaciteta zelenog amonijaka.

Scenariji primjene zelenog amonijaka

Kao čista energija, zeleni amonijak ima različite scenarije primjene u budućnosti. Uz tradicionalnu poljoprivrednu i industrijsku upotrebu, ona također uglavnom uključuje proizvodnju električne energije miješanjem, transport goriva, fiksaciju ugljika, skladištenje vodika i druga polja.

1. Brodarska industrija

Emisije ugljičnog dioksida iz brodarstva čine 3% do 4% globalnih emisija ugljičnog dioksida. U 2018. godini Međunarodna pomorska organizacija usvojila je preliminarnu strategiju za smanjenje emisije stakleničkih plinova, predlažući da se do 2030. godine globalna emisija ugljika u brodarstvu smanji za najmanje 40% u odnosu na 2008. godinu i teži smanjenju za 70% do 2050. godine. da bi se postiglo smanjenje ugljika i dekarbonizacija u brodarskoj industriji, čista goriva koja zamjenjuju fosilnu energiju su tehničko sredstvo koje najviše obećava.

U brodarskoj industriji općenito se vjeruje da je zeleni amonijak jedno od glavnih goriva za dekarbonizaciju u brodarskoj industriji u budućnosti.

Lloyd's Register of Shipping je jednom predvidio da će se između 2030. i 2050. godine udio amonijaka kao goriva za transport povećati sa 7% na 20%, zamjenjujući tečni prirodni plin i druga goriva kako bi postali najvažnije brodsko gorivo.

2. Industrija proizvodnje električne energije

Amonijaksagorijevanje ne proizvodi CO2, a sagorijevanje miješanog amonijaka može koristiti postojeće objekte elektrane na ugalj bez većih modifikacija na tijelu kotla. To je efikasna mjera za smanjenje emisije ugljičnog dioksida u termoelektranama na ugalj.

Nacionalna komisija za razvoj i reformu i Nacionalna uprava za energetiku objavile su 15. jula „Akcioni plan za niskougljičnu transformaciju i izgradnju elektrane na ugalj (2024-2027)“, u kojem je predloženo da nakon transformacije i izgradnje blokovi na ugalj imaju sposobnost mešanja više od 10% zelenog amonijaka i sagorevanja uglja. Potrošnja i nivoi emisije ugljenika su značajno smanjeni. Može se vidjeti da je miješanje amonijaka ili čistog amonijaka u termoenergetskim jedinicama važan tehnički pravac za smanjenje emisije ugljika u području proizvodnje električne energije.

Japan je glavni promotor proizvodnje energije sagorevanjem mešavine amonijaka. Japan je 2021. godine formulisao „Mapu puta za gorivo amonijaka za Japan 2021-2050” i završiće demonstraciju i verifikaciju 20% mešanog amonijačnog goriva u termoelektranama do 2025. godine; kako tehnologija miješanja amonijaka bude sazrijevala, ovaj udio će se povećati na više od 50%; do oko 2040. godine biće izgrađena elektrana na čisti amonijak.

3. Nosač za skladištenje vodonika

Amonijak se koristi kao nosač za skladištenje vodonika i treba da prođe kroz procese sinteze amonijaka, ukapljivanja, transporta i ponovne ekstrakcije gasovitog vodonika. Cijeli proces konverzije amonijak-vodik je zreo.

Trenutno postoji šest glavnih načina skladištenja i transporta vodonika: skladištenje i transport u bocama visokog pritiska, transport gasovitim cevovodima pod pritiskom, skladištenje i transport niskotemperaturnog tečnog vodonika, skladištenje i transport tečnog organskog porekla, skladištenje i transport tečnog amonijaka i metal skladištenje i transport čvrstog vodonika. Među njima, skladištenje i transport tečnog amonijaka je ekstrakcija vodika kroz sintezu amonijaka, ukapljivanje, transport i regasifikaciju. Amonijak se ukapljuje na -33°C ili 1MPa. Troškovi hidrogenacije/dehidrogenacije čine više od 85%. Nije osjetljiv na transportnu udaljenost i pogodan je za skladištenje na srednje i velike udaljenosti i transport rasutog vodonika, posebno za okeanski transport. To je jedan od najperspektivnijih načina skladištenja i transporta vodonika u budućnosti.

4. Hemijske sirovine

Kao potencijalno zeleno azotno đubrivo i glavna sirovina za zelene hemikalije, zelenaamonijaksnažno će promovirati brzi razvoj industrijskih lanaca „zeleni amonijak + zeleno đubrivo“ i „zelena hemikalija amonijaka“.

U poređenju sa sintetičkim amonijakom napravljenim od fosilne energije, očekuje se da zeleni amonijak neće moći da formira efektivnu konkurentnost kao hemijska sirovina prije 2035. godine.