V století dlouhé šílenství vrcholu uhlíku a neutrality uhlíku aktivně hledají další generaci energetické technologie a zeleně a zeleněamoniakse nedávno stává zaměřením globální pozornosti. Ve srovnání s vodíkem se amoniak rozšiřuje z nejtradičnějšího zemědělského pole hnojiv do energetického pole kvůli jeho zjevným výhodám při skladování a přepravě.

Faria, odborník na University of Twente v Nizozemsku, uvedla, že se zvýšením cen uhlíku může být zelený amoniak budoucím králem tekutých paliv.

Co přesně je tedy zelený amoniak? Jaký je jeho stav vývoje? Jaké jsou scénáře aplikací? Je to ekonomické?

Zelený amoniak a jeho stav vývoje

Vodík je hlavní surovinou proamoniakvýroba. Proto podle různých emisí uhlíku v procesu výroby vodíku může být amoniak také klasifikován do následujících čtyř kategorií podle barvy:

Šedáamoniak: Vyrobeno z tradiční fosilní energie (zemní plyn a uhlí).

Modrý amoniak: Syrový vodík je extrahován z fosilních paliv, ale v procesu rafinace se používá technologie zachycení a skladování uhlíku.

Modko-zelená amoniak: Proces pyrolýzy metanu rozkládá metan na vodík a uhlík. Vodík získaný v tomto procesu se používá jako surovina k výrobě amoniaku pomocí zelené elektřiny.

Zelený amoniak: Zelená elektřina vyrobená obnovitelnou energií, jako je větrná a sluneční energie, se používá k elektrolyzaci vody za účelem výroby vodíku a poté je amoniak syntetizován z dusíku a vodíku ve vzduchu.

Protože zelený amoniak po spalování produkuje dusík a vodu a nevytváří oxid uhličitý, je zelený amoniak považován za palivo „nulový uhlík“ a jeden z důležitých zdrojů čisté energie v budoucnosti.

Globální zelenáamoniakTrh je stále v plenkách. Z globálního hlediska je velikost trhu se zeleným amoniakem v roce 2021 asi 36 milionů USD a očekává se, že v roce 2030 dosáhne 5,48 miliard USD, s průměrnou roční mírou růstu složených 74,8%, což má značný potenciál. Yundao Capital předpovídá, že globální roční produkce zeleného amoniaku v roce 2030 překročí 20 milionů tun a v roce 2050 překročí 560 milionů tun, což představuje více než 80% globální produkce amoniaku.

Od září 2023 bylo po celém světě rozmístěno více než 60 zelených amoniaku, s celkovou plánovanou výrobní kapacitou více než 35 milionů tun/rok. Projekty zámořského zeleného amoniaku jsou distribuovány hlavně v Austrálii, Jižní Americe, Evropě a na Středním východě.

Od roku 2024 se domácí průmysl zelených amoniak v Číně rychle vyvíjí. Podle neúplných statistik bylo od roku 2024 podporováno více než 20 zelených projektů amoniaku na vodíkové amoniaku. Technologická skupina Envision, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group atd. Investovaly téměř 200 miliard juanů do propagace projektů zeleného amoniaku, které v budoucnu uvolní velké množství výrobní kapacity zelené.

Scénáře aplikací zeleného amoniaku

Jako čistá energie má zelený amoniak v budoucnu řadu scénářů aplikací. Kromě tradičního zemědělského a průmyslového využití zahrnuje také hlavně míchání výroby energie, přepravní palivo, fixaci uhlíku, skladování vodíku a další pole.

1. Přepravní průmysl

Emise oxidu uhličitého z přepravy představují 3% až 4% globálních emisí oxidu uhličitého. V roce 2018 Mezinárodní námořní organizace přijala předběžnou strategii pro snižování emisí skleníkových plynů, která navrhla, že do roku 2030 se do roku 2030 sníží emise uhlíku v roce 2008 nejméně o 40% a do roku 2050 se usiluje o snížení o 70% do roku 2050. Aby se dosáhlo snižování uhlíku a dekarbonizace v přepravním průmyslu, což je nejvíce náležitěji technické prostředky.

V přepravním průmyslu se obecně věří, že zelený amoniak je v budoucnu jednou z hlavních paliv pro dekarbonizaci v přepravním průmyslu.

Lloydův registr přepravy jednou předpověděl, že mezi lety 2030 a 2050 se podíl amoniaku jako přepravního paliva zvýší ze 7% na 20%, čímž se nahradí zkapalněný zemní plyn a další paliva, aby se stal nejdůležitějším přepravním palivem.

2. Průmysl výroby energie

AmoniakSpalování nevytváří CO2 a spalování smíšené amoniakem může využívat stávající zařízení na elektrárnu na uhlí bez velkých úprav těla kotle. Je to účinný opatření pro snižování emisí oxidu uhličitého u uhelných elektráren.

Dne 15. července vydala Národní komise pro rozvoj a reforma a Národní energetická správa „Akční plán pro transformaci nízkého uhlíku a výstavbu uhelné energie (2024-2027)“, který navrhl, že po transformaci a výstavbě by měly mít jednotky uhelné energetiky schopnost smíchat více než 10% zeleného amoniaku a spálit uhlí. Hladiny spotřeby a emisí uhlíku jsou výrazně sníženy. Je vidět, že míchání amoniaku nebo čistého amoniaku v tepelných energetických jednotkách je důležitým technickým směrem pro snižování emisí uhlíku v oblasti výroby energie.

Japonsko je hlavním propagátorem výroby energie směsi amoniaku. Japonsko formulovalo v roce 2021 „Japonský palivový mapu amoniaku“ 2021-2050 a do roku 2025 dokončí demonstraci a ověření 20% smíšeného paliva amoniaku v tepelných elektrárnách; Jak se dozrává technologie amoniaku, tento podíl se zvýší na více než 50%; Kolem roku 2040 bude postavena čistá elektrárna amoniaku.

3. nosič skladování vodíku

Amoniak se používá jako nosič skladování vodíku a musí projít procesy syntézy amoniaku, zkapalnění, přepravy a opětovné extrakce plynného vodíku. Celý proces přeměny amoniaku-hydrogenu je zralý.

V současné době existuje šest hlavních způsobů skladování a přepravy vodíku: vysokotlaké skladování a přepravu válců, plynná plynná doprava, skladování a přepravu vodíku s nízkou teplotou, skladování a přepravu kapaliny, skladování a přepravu amoniaku a kovové skladování a přepravu v pevném vodíku. Mezi nimi je skladování a přeprava kapaliny amoniaku extrahovat vodík syntézou amoniaku, zkapalnění, přepravy a regulací. Amoniak je zkapalněn při -33 ° C nebo 1MPA. Náklady na hydrogenaci/dehydrogenace představují více než 85%. Není citlivý na přepravní vzdálenost a je vhodný pro skladování a přepravu hromadného vodíku na střední a dlouhé vzdálenosti, zejména přepravu oceánu. Je to jeden z nejslibnějších způsobů skladování a přepravy vodíku v budoucnosti.

4. Chemické suroviny

Jako potenciální zelené hnojivo a hlavní suroviny pro zelené chemikálie, zelená, zelenáamoniakbude silně podporovat rychlý vývoj průmyslových řetězců „zeleného amoniaku + zeleného hnojiva“ a „chemické chemické“ amoniaku.

Ve srovnání se syntetickým amoniakem vyrobeným z fosilní energie se očekává, že zelený amoniak nebude schopen tvořit účinnou konkurenceschopnost jako chemickou surovinu před rokem 2035.