U stoljetnoj pomami oko vrhunca ugljika i ugljične neutralnosti, zemlje diljem svijeta aktivno traže sljedeću generaciju energetske tehnologije i zelene...amonijaknedavno postaje središte globalne pozornosti. U usporedbi s vodikom, amonijak se širi od najtradicionalnijeg područja poljoprivrednog gnojiva do energetskog područja zbog svojih očitih prednosti u skladištenju i transportu.

Faria, stručnjak sa Sveučilišta Twente u Nizozemskoj, rekao je da bi s porastom cijena ugljika zeleni amonijak mogao biti budući kralj tekućih goriva.

Dakle, što je točno zeleni amonijak? Kakav je njegov razvojni status? Koji su scenariji primjene? Je li ekonomičan?

Zeleni amonijak i njegov razvojni status

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

SivaamonijakProizvedeno od tradicionalne fosilne energije (prirodni plin i ugljen).

Plavi amonijak: Sirovi vodik se ekstrahira 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 proizvedena 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 izgaranja proizvodi dušik i vodu, a ne ugljikov dioksid, smatra se gorivom s "nultom emisijom ugljika" i jednim od važnih izvora čiste energije u budućnosti.

Globalno zelenoamonijakTržište je još uvijek u povojima. Iz globalne perspektive, veličina tržišta zelenog amonijaka iznosi oko 36 milijuna američkih dolara u 2021. godini, a očekuje se da će doseći 5,48 milijardi američkih dolara u 2030. godini, s prosječnom godišnjom stopom rasta od 74,8%, što ima znatan potencijal. Yundao Capital predviđa da će globalna godišnja proizvodnja zelenog amonijaka premašiti 20 milijuna tona u 2030. godini i premašiti 560 milijuna tona u 2050. godini, što će činiti više od 80% globalne proizvodnje amonijaka.

Od rujna 2023. godine, diljem svijeta je implementirano više od 60 projekata zelenog amonijaka, s ukupnim planiranim proizvodnim kapacitetom od preko 35 milijuna tona godišnje. Prekomorski projekti zelenog amonijaka uglavnom su raspoređeni u Australiji, Južnoj Americi, Europi i Bliskom istoku.

Od 2024. godine, domaća industrija zelenog amonijaka u Kini se brzo razvija. Prema nepotpunim statistikama, od 2024. godine promovirano je više od 20 projekata zelenog vodikovog amonijaka. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group itd. uložili su gotovo 200 milijardi juana u promicanje projekata zelenog amonijaka, što će u budućnosti osloboditi veliku količinu proizvodnih kapaciteta zelenog amonijaka.

Scenariji primjene zelenog amonijaka

Kao čista energija, zeleni amonijak ima niz scenarija primjene u budućnosti. Uz tradicionalnu poljoprivrednu i industrijsku upotrebu, uglavnom uključuje i proizvodnju energije miješanjem, 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 (MPO) je 2018. godine usvojila preliminarnu strategiju za smanjenje emisija stakleničkih plinova, predlažući da se do 2030. globalne emisije ugljika iz brodarstva smanje za najmanje 40% u usporedbi s 2008. godinom, te da se teži smanjenju za 70% do 2050. Kako bi se postiglo smanjenje ugljika i dekarbonizacija u brodarskoj industriji, čista goriva koja zamjenjuju fosilnu energiju najperspektivnije su tehničko sredstvo.

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 jednom je predvidio da će se između 2030. i 2050. udio amonijaka kao brodskog goriva povećati sa 7% na 20%, zamijenivši ukapljeni prirodni plin i druga goriva te postavši najvažnije brodsko gorivo.

2. Industrija proizvodnje energije

AmonijakIzgaranje ne proizvodi CO2, a izgaranje s mješavinom amonijaka može koristiti postojeća postrojenja termoelektrana na ugljen bez većih preinaka tijela kotla. To je učinkovita mjera za smanjenje emisija ugljičnog dioksida u termoelektranama na ugljen.

Dana 15. srpnja, Nacionalno povjerenstvo za razvoj i reforme i Nacionalna uprava za energetiku izdali su „Akcijski plan za niskougljičnu transformaciju i izgradnju elektrana na ugljen (2024.-2027.)“, kojim se predlaže da nakon transformacije i izgradnje, elektrane na ugljen trebaju imati mogućnost miješanja više od 10% zelenog amonijaka i sagorijevanja ugljena. Potrošnja i razina 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 području proizvodnje energije.

Japan je glavni promotor proizvodnje energije iz mješavine amonijaka. Japan je 2021. godine formulirao „Japanski plan za amonijačno gorivo 2021.-2050.“ te će do 2025. godine dovršiti demonstraciju i verifikaciju 20%-tnog mješavine amonijačnog goriva u termoelektranama; kako tehnologija miješanja amonijaka bude sazrijevala, taj će se udio povećati na više od 50%; oko 2040. godine izgradit će se elektrana na čisti amonijak.

3. Nosač vodika

Amonijak se koristi kao nosač vodika i mora proći kroz procese sinteze amonijaka, ukapljivanja, transporta i ponovne ekstrakcije plinovitog vodika. Cijeli proces pretvorbe amonijaka u vodik je zreo.

Trenutno postoji šest glavnih načina skladištenja i transporta vodika: skladištenje i transport u bocama visokog tlaka, transport plinovitog vodika pod tlakom cjevovodom, skladištenje i transport tekućeg vodika na niskim temperaturama, skladištenje i transport tekućeg organskog vodika, skladištenje i transport tekućeg amonijaka te skladištenje i transport krutog metalnog vodika. Među njima, skladištenje i transport tekućeg amonijaka služi za izdvajanje vodika sintezom amonijaka, ukapljivanjem, transportom i ponovnim uplinjavanjem. Amonijak se ukapljuje na -33°C ili 1MPa. Troškovi hidrogenacije/dehidrogenacije čine više od 85%. Nije osjetljivo na udaljenost transporta i prikladno je za skladištenje i transport rasutog vodika na srednje i velike udaljenosti, posebno za oceanski prijevoz. To je jedan od najperspektivnijih načina skladištenja i transporta vodika u budućnosti.

4. Kemijske sirovine

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

U usporedbi sa sintetičkim amonijakom proizvedenim iz fosilnih goriva, očekuje se da zeleni amonijak neće moći stvoriti učinkovitu konkurentnost kao kemijska sirovina prije 2035. godine.