U stoljetnoj pomami oko vrhunca ugljika i ugljične neutralnosti, zemlje širom svijeta aktivno traže sljedeću generaciju energetske tehnologije i zelene...amonijakposljednjih godina postaje fokus globalne pažnje. U poređenju sa vodonikom, amonijak se širi od najtradicionalnijeg polja poljoprivrednog đubriva do energetskog polja 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 tačno zeleni amonijak? Kakav je njegov razvojni status? Koji su scenariji primjene? Da li je ekonomičan?

Zeleni amonijak i njegov razvojni status

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

SivaamonijakNapravljeno od tradicionalne fosilne energije (prirodni plin i ugalj).

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

Plavo-zeleni amonijak: Proces pirolize metana razgrađuje metan na vodik i ugljik. Vodik dobiven u procesu koristi se kao sirovina za proizvodnju amonijaka korištenjem zelene električne energije.

Zeleni amonijak: Zelena električna energija generirana obnovljivim izvorima energije poput energije vjetra i sunca koristi se za elektrolizu vode radi proizvodnje vodika, a zatim se amonijak sintetizira iz dušika i vodika u zraku.

Budući da zeleni amonijak nakon sagorijevanja proizvodi dušik i vodu, a ne ugljikov dioksid, smatra se gorivom s "nultom emisijom ugljika" i jednim od važnih izvora čiste energije u budućnosti.

Globalna zelenaamonijakTržište je još uvijek u povojima. Iz globalne perspektive, veličina tržišta zelenog amonijaka iznosi oko 36 miliona američkih dolara u 2021. godini, a očekuje se da će dostići 5,48 milijardi američkih dolara u 2030. godini, 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 u 2030. godini i premašiti 560 miliona tona u 2050. godini, što će činiti više od 80% globalne proizvodnje amonijaka.

Zaključno sa septembrom 2023. godine, širom svijeta je implementirano više od 60 projekata zelenog amonijaka, sa ukupnim planiranim proizvodnim kapacitetom od preko 35 miliona tona godišnje. Projekti zelenog amonijaka u inostranstvu uglavnom su raspoređeni u Australiji, Južnoj Americi, Evropi i Bliskom istoku.

Od 2024. godine, domaća industrija zelenog amonijaka u Kini se brzo razvija. Prema nepotpunim statistikama, od 2024. godine promovisano je više od 20 projekata zelenog vodonik-amonijaka. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group itd. su uložili skoro 200 milijardi juana u promovisanje projekata zelenog amonijaka, što će u budućnosti osloboditi veliku količinu kapaciteta za proizvodnju zelenog amonijaka.

Scenariji primjene zelenog amonijaka

Kao čista energija, zeleni amonijak ima niz scenarija primjene u budućnosti. Pored tradicionalne poljoprivredne i industrijske upotrebe, uglavnom uključuje i miješanje energije, gorivo za brodove, fiksaciju ugljika, skladištenje vodika i druga područja.

1. Brodska industrija

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

U brodarskoj industriji se općenito 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 brodskog goriva povećati sa 7% na 20%, zamijenivši ukapljeni prirodni plin i druga goriva i postajući najvažnije brodsko gorivo.

2. Industrija proizvodnje električne energije

AmonijakSagorijevanje ne proizvodi CO2, a sagorijevanje s mješavinom amonijaka i amonijaka može koristiti postojeća postrojenja termoelektrana na ugalj bez većih modifikacija tijela kotla. To je učinkovita mjera za smanjenje emisije ugljičnog dioksida u termoelektranama na ugalj.

Dana 15. jula, Nacionalna komisija za razvoj i reforme i Nacionalna uprava za energetiku izdale su „Akcioni plan za transformaciju s niskim udjelom uglja i izgradnju elektrana na ugalj (2024-2027)“, u kojem se predlaže da nakon transformacije i izgradnje, elektrane na ugalj trebaju imati mogućnost miješanja više od 10% zelenog amonijaka i sagorijevanja uglja. Potrošnja i nivoi emisije ugljika značajno se smanjuju. Može se vidjeti da je miješanje amonijaka ili čistog amonijaka u termoelektranama važan tehnički smjer za smanjenje emisije ugljika u oblasti proizvodnje energije.

Japan je glavni promotor proizvodnje energije iz mješavine amonijaka. Japan je 2021. godine formulirao "Plan za amonijačno gorivo u Japanu za period 2021-2050" i do 2025. godine će završiti demonstraciju i verifikaciju 20% mješavine amonijačnog goriva u termoelektranama; kako tehnologija miješanja amonijaka bude sazrijevala, ovaj udio će se povećati na više od 50%; do oko 2040. godine će biti izgrađena elektrana na čisti amonijak.

3. Nosač za skladištenje vodonika

Amonijak se koristi kao nosač vodonika i mora proći kroz procese sinteze amonijaka, ukapljivanja, transporta i ponovne ekstrakcije gasovitog vodonika. Cijeli proces konverzije amonijaka u vodonik je zreo.

Trenutno postoji šest glavnih načina skladištenja i transporta vodika: skladištenje i transport u bocama pod visokim pritiskom, transport plinovitog vodika pod pritiskom putem cjevovoda, skladištenje i transport tekućeg vodika na niskim temperaturama, skladištenje i transport tekućeg organskog materijala, skladištenje i transport tekućeg amonijaka i skladištenje i transport čvrstog vodika u metalnom stanju. Među njima, skladištenje i transport tekućeg amonijaka služi za izdvajanje vodika putem sinteze amonijaka, ukapljivanja, transporta i ponovnog uplinjavanja. Amonijak se ukapljuje na -33°C ili 1MPa. Troškovi hidrogenacije/dehidrogenacije čine više od 85%. Nije osjetljivo na udaljenost transporta i pogodno je za skladištenje i transport rasutog vodika na srednje i velike udaljenosti, posebno za transport oceanom. To je jedan od najperspektivnijih načina skladištenja i transporta vodika u budućnosti.

4. Hemijske sirovine

Kao potencijalno zeleno dušično gnojivo i glavna sirovina za zelene hemikalije, zelenoamonijaksnažno će promovirati brzi razvoj industrijskih lanaca „zeleni amonijak + zeleno gnojivo“ i „zelene hemikalije amonijaka“.

U poređenju sa sintetičkim amonijakom dobijenim iz fosilnih goriva, očekuje se da zeleni amonijak neće moći da ostvari efektivnu konkurentnost kao hemijska sirovina prije 2035. godine.