Sa isang siglong pagkahumaling sa carbon peak at carbon neutrality, ang mga bansa sa buong mundo ay aktibong naghahanap ng susunod na henerasyon ng teknolohiya ng enerhiya, at berdeammoniaay nagiging pokus ng pandaigdigang atensyon kamakailan. Kung ikukumpara sa hydrogen, ang ammonia ay lumalawak mula sa pinaka-tradisyunal na larangan ng pataba sa agrikultura hanggang sa larangan ng enerhiya dahil sa malinaw na mga pakinabang nito sa imbakan at transportasyon.

Si Faria, isang dalubhasa sa Unibersidad ng Twente sa Netherlands, ay nagsabi na sa pagtaas ng mga presyo ng carbon, ang berdeng ammonia ay maaaring ang hinaharap na hari ng mga likidong panggatong.

Kaya, ano nga ba ang berdeng ammonia? Ano ang katayuan ng pag-unlad nito? Ano ang mga sitwasyon ng aplikasyon? Matipid ba ito?

Green ammonia at ang katayuan ng pag-unlad nito

Ang hydrogen ay ang pangunahing hilaw na materyal para saammoniaproduksyon. Samakatuwid, ayon sa iba't ibang mga paglabas ng carbon sa proseso ng paggawa ng hydrogen, ang ammonia ay maaari ding uriin sa sumusunod na apat na kategorya ayon sa kulay:

Grayammonia: Ginawa mula sa tradisyonal na fossil energy (natural gas at coal).

Asul na ammonia: Ang hilaw na hydrogen ay nakuha mula sa mga fossil fuel, ngunit ang carbon capture at storage na teknolohiya ay ginagamit sa proseso ng pagpino.

Blue-green ammonia: Ang proseso ng methane pyrolysis ay nabubulok ang methane sa hydrogen at carbon. Ang hydrogen na nakuhang muli sa proseso ay ginagamit bilang hilaw na materyal upang makagawa ng ammonia gamit ang berdeng kuryente.

Green ammonia: Ang berdeng kuryente na nabuo sa pamamagitan ng renewable energy tulad ng hangin at solar energy ay ginagamit upang mag-electrolyze ng tubig upang makagawa ng hydrogen, at pagkatapos ay ang ammonia ay synthesize mula sa nitrogen at hydrogen sa hangin.

Dahil ang berdeng ammonia ay gumagawa ng nitrogen at tubig pagkatapos ng pagkasunog, at hindi gumagawa ng carbon dioxide, ang berdeng ammonia ay itinuturing na isang "zero-carbon" na gasolina at isa sa mga mahalagang mapagkukunan ng malinis na enerhiya sa hinaharap.

Ang pandaigdigang berdeammoniaang merkado ay nasa simula pa lamang. Mula sa pandaigdigang pananaw, ang laki ng green ammonia market ay humigit-kumulang US$36 milyon sa 2021 at inaasahang aabot sa US$5.48 bilyon sa 2030, na may average na taunang compound growth rate na 74.8%, na may malaking potensyal. Ang Yundao Capital ay hinuhulaan na ang pandaigdigang taunang produksyon ng berdeng ammonia ay lalampas sa 20 milyong tonelada sa 2030 at lalampas sa 560 milyong tonelada sa 2050, na nagkakahalaga ng higit sa 80% ng pandaigdigang produksyon ng ammonia.

Noong Setyembre 2023, mahigit 60 na proyektong green ammonia ang na-deploy sa buong mundo, na may kabuuang nakaplanong kapasidad sa produksyon na higit sa 35 milyong tonelada/taon. Ang mga proyektong green ammonia sa ibang bansa ay pangunahing ipinamamahagi sa Australia, South America, Europe at Middle East.

Mula noong 2024, mabilis na umunlad ang domestic green ammonia industry sa China. Ayon sa mga hindi kumpletong istatistika, mula noong 2024, higit sa 20 mga proyekto ng green hydrogen ammonia ang na-promote. Ang Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, atbp. ay namuhunan ng halos 200 bilyong yuan sa pag-promote ng mga proyektong green ammonia, na maglalabas ng malaking halaga ng kapasidad sa produksyon ng green ammonia sa hinaharap.

Mga sitwasyon ng aplikasyon ng berdeng ammonia

Bilang isang malinis na enerhiya, ang berdeng ammonia ay may iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon sa hinaharap. Bilang karagdagan sa mga tradisyunal na pang-agrikultura at pang-industriya na paggamit, pangunahin din itong kinabibilangan ng blending power generation, shipping fuel, carbon fixation, hydrogen storage at iba pang larangan.

1. Industriya ng pagpapadala

Ang carbon dioxide emissions mula sa pagpapadala ay nagkakahalaga ng 3% hanggang 4% ng global carbon dioxide emissions. Noong 2018, ang International Maritime Organization ay nagpatibay ng isang paunang diskarte para sa pagbabawas ng greenhouse gas emission, na nagmumungkahi na sa 2030, ang global shipping carbon emissions ay mababawasan ng hindi bababa sa 40% kumpara noong 2008, at nagsusumikap na bawasan ng 70% sa 2050. upang makamit ang pagbabawas ng carbon at decarbonization sa industriya ng pagpapadala, ang mga malinis na gatong na pumapalit sa fossil energy ay ang pinaka-promising na teknikal ibig sabihin.

Karaniwang pinaniniwalaan sa industriya ng pagpapadala na ang berdeng ammonia ay isa sa mga pangunahing panggatong para sa decarbonization sa industriya ng pagpapadala sa hinaharap.

Minsang hinulaang ng Lloyd's Register of Shipping na sa pagitan ng 2030 at 2050, ang proporsyon ng ammonia bilang shipping fuel ay tataas mula 7% hanggang 20%, na papalitan ang liquefied natural gas at iba pang panggatong upang maging pinakamahalagang shipping fuel.

2. Industriya ng power generation

Ammoniaang pagkasunog ay hindi gumagawa ng CO2, at ang ammonia-mixed combustion ay maaaring gumamit ng mga umiiral na pasilidad ng coal-fired power plant nang walang malalaking pagbabago sa boiler body. Ito ay isang mabisang hakbang para sa pagbabawas ng carbon dioxide emissions sa coal-fired power plants.

Noong Hulyo 15, ang National Development and Reform Commission at ang National Energy Administration ay naglabas ng "Action Plan for Low-carbon Transformation and Construction of Coal Power (2024-2027)", na iminungkahi na pagkatapos ng pagbabago at konstruksyon, ang mga coal power unit ay dapat magkaroon ng ang kakayahang maghalo ng higit sa 10% ng berdeng ammonia at magsunog ng karbon. Ang mga antas ng pagkonsumo at carbon emission ay makabuluhang nabawasan. Makikita na ang paghahalo ng ammonia o purong ammonia sa mga thermal power unit ay isang mahalagang teknikal na direksyon para sa pagbawas ng carbon emission sa larangan ng pagbuo ng kuryente.

Ang Japan ay isang pangunahing tagasulong ng ammonia blended combustion power generation. Binuo ng Japan ang "2021-2050 Japan Ammonia Fuel Roadmap" noong 2021, at kukumpletuhin ang pagpapakita at pag-verify ng 20% ​​blended ammonia fuel sa mga thermal power plant sa 2025; habang lumalaki ang teknolohiyang pinaghalo ng ammonia, tataas ang proporsyon na ito sa higit sa 50%; pagsapit ng 2040, isang purong ammonia power plant ang itatayo.

3. carrier ng imbakan ng hydrogen

Ginagamit ang ammonia bilang carrier ng imbakan ng hydrogen, at kailangang dumaan sa mga proseso ng synthesis ng ammonia, liquefaction, transportasyon, at muling pagkuha ng gas na hydrogen. Ang buong proseso ng ammonia-hydrogen conversion ay mature na.

Sa kasalukuyan, mayroong anim na pangunahing paraan ng pag-iimbak at transportasyon ng hydrogen: high-pressure cylinder storage at transportasyon, pipeline gaseous pressure na transportasyon, low-temperature liquid hydrogen storage at transportasyon, likidong organikong imbakan at transportasyon, likidong ammonia storage at transportasyon, at metal. solidong imbakan at transportasyon ng hydrogen. Kabilang sa mga ito, ang pag-iimbak at transportasyon ng likidong ammonia ay ang pagkuha ng hydrogen sa pamamagitan ng synthesis ng ammonia, liquefaction, transportasyon, at regasification. Ang ammonia ay natunaw sa -33°C o 1MPa. Ang halaga ng hydrogenation/dehydrogenation ay nagkakahalaga ng higit sa 85%. Hindi ito sensitibo sa distansya ng transportasyon at angkop para sa medium at long-distance na imbakan at transportasyon ng bulk hydrogen, lalo na ang transportasyon sa karagatan. Ito ay isa sa mga pinaka-promising na paraan ng pag-iimbak at transportasyon ng hydrogen sa hinaharap.

4. Mga hilaw na materyales ng kemikal

Bilang isang potensyal na green nitrogen fertilizer at ang pangunahing hilaw na materyal para sa berdeng kemikal, berdeammoniaay malakas na magsusulong ng mabilis na pag-unlad ng "green ammonia + green fertilizer" at "green ammonia chemical" na mga industriyal na kadena.

Kung ikukumpara sa synthetic na ammonia na gawa sa fossil energy, inaasahan na ang green ammonia ay hindi makakabuo ng epektibong competitiveness bilang isang kemikal na hilaw na materyal bago ang 2035.