En la bogeria centenària del pic de carboni i la neutralitat de carboni, els països de tot el món busquen activament la propera generació de tecnologia energètica i verdamoníacs'està convertint en el focus d'atenció global recentment. En comparació amb l'hidrogen, l'amoníac s'està expandint des del camp de fertilitzants agrícoles més tradicional al camp energètic a causa dels seus avantatges evidents en l'emmagatzematge i el transport.

Faria, expert de la Universitat de Twente, als Països Baixos, va dir que amb l'augment dels preus del carboni, l'amoníac verd pot ser el futur rei dels combustibles líquids.

Aleshores, què és exactament l'amoníac verd? Quin és el seu estat de desenvolupament? Quins són els escenaris d'aplicació? És econòmic?

Amoníac verd i el seu estat de desenvolupament

L'hidrogen és la matèria primera principalamoníacproducció. Per tant, segons les diferents emissions de carboni en el procés de producció d'hidrogen, l'amoníac també es pot classificar en les quatre categories següents per color:

Grisamoníac: Fet amb energia fòssil tradicional (gas natural i carbó).

Amoníac blau: l'hidrogen brut s'extreu dels combustibles fòssils, però en el procés de refinació s'utilitza tecnologia de captura i emmagatzematge de carboni.

Amoníac blau-verd: el procés de piròlisi del metà descompon el metà en hidrogen i carboni. L'hidrogen recuperat en el procés s'utilitza com a matèria primera per produir amoníac mitjançant electricitat verda.

Amoníac verd: l'electricitat verda generada per energies renovables com l'energia eòlica i solar s'utilitza per electrolitzar l'aigua per produir hidrogen, i després l'amoníac es sintetitza a partir del nitrogen i l'hidrogen de l'aire.

Com que l'amoníac verd produeix nitrogen i aigua després de la combustió, i no produeix diòxid de carboni, l'amoníac verd es considera un combustible "zero carboni" i una de les fonts d'energia neta importants en el futur.

El verd globalamoníacmercat encara està en els seus inicis. Des d'una perspectiva global, la mida del mercat de l'amoníac verd és d'uns 36 milions de dòlars EUA el 2021 i s'espera que arribi als 5.480 milions de dòlars el 2030, amb una taxa de creixement composta mitjana anual del 74,8%, que té un potencial considerable. Yundao Capital preveu que la producció mundial anual d'amoníac verd superarà els 20 milions de tones el 2030 i superarà els 560 milions de tones el 2050, la qual cosa suposarà més del 80% de la producció mundial d'amoníac.

A setembre de 2023, s'han desplegat més de 60 projectes d'amoníac verd a tot el món, amb una capacitat de producció total prevista de més de 35 milions de tones/any. Els projectes d'amoníac verd a l'estranger es distribueixen principalment a Austràlia, Amèrica del Sud, Europa i Orient Mitjà.

Des del 2024, la indústria nacional d'amoníac verd a la Xina s'ha desenvolupat ràpidament. Segons estadístiques incompletes, des del 2024 s'han impulsat més de 20 projectes d'amoníac d'hidrogen verd. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, etc. han invertit prop de 200.000 milions de iuans en la promoció de projectes d'amoníac verd, que alliberaran una gran quantitat de capacitat de producció d'amoníac verd en el futur.

Escenaris d'aplicació de l'amoníac verd

Com a energia neta, l'amoníac verd té diversos escenaris d'aplicació en el futur. A més dels usos agrícoles i industrials tradicionals, també inclou principalment la combinació de generació d'energia, transport de combustible, fixació de carboni, emmagatzematge d'hidrogen i altres camps.

1. Indústria naviliera

Les emissions de diòxid de carboni del transport marítim representen entre el 3% i el 4% de les emissions mundials de diòxid de carboni. L'any 2018, l'Organització Marítima Internacional va adoptar una estratègia preliminar per a la reducció d'emissions de gasos d'efecte hivernacle, proposant que l'any 2030 les emissions de carboni del transport marítim mundial es reduïssin almenys un 40% en comparació amb el 2008 i s'esforçaran per reduir-les un 70% el 2050. Per aconseguir la reducció de carboni i la descarbonització a la indústria naviliera, els combustibles nets que substitueixen l'energia fòssil són el mitjà tècnic més prometedor.

En general, a la indústria naviliera es creu que l'amoníac verd és un dels principals combustibles per a la descarbonització de la indústria naviliera en el futur.

El Lloyd's Register of Shipping va predir que entre el 2030 i el 2050, la proporció d'amoníac com a combustible d'enviament augmentarà del 7% al 20%, substituint el gas natural liquat i altres combustibles per convertir-se en el combustible d'enviament més important.

2. Indústria de generació d'energia

Amoníacla combustió no produeix CO2 i la combustió barrejada amb amoníac pot utilitzar les instal·lacions de centrals elèctriques de carbó existents sense modificacions importants al cos de la caldera. És una mesura eficaç per reduir les emissions de diòxid de carboni a les centrals elèctriques de carbó.

El 15 de juliol, la Comissió Nacional de Desenvolupament i Reforma i l'Administració Nacional d'Energia van emetre el "Pla d'acció per a la transformació i construcció amb baixes emissions de carboni (2024-2027)", que proposava que després de la transformació i construcció, les unitats elèctriques de carbó haurien de tenir la capacitat de barrejar més del 10% d'amoníac verd i cremar carbó. Es redueixen significativament els nivells de consum i emissions de carboni. Es pot veure que la barreja d'amoníac o amoníac pur en unitats d'energia tèrmica és una direcció tècnica important per a la reducció d'emissions de carboni en el camp de la generació d'energia.

El Japó és un important promotor de la generació d'energia de combustió barrejada amb amoníac. El Japó va formular el "Full de ruta del combustible d'amoníac del Japó 2021-2050" el 2021 i completarà la demostració i verificació del combustible d'amoníac barrejat al 20% a les centrals tèrmiques el 2025; a mesura que madura la tecnologia de barreja d'amoníac, aquesta proporció augmentarà fins a més del 50%; cap al 2040, es construirà una central elèctrica d'amoníac pur.

3. Portador d'emmagatzematge d'hidrogen

L'amoníac s'utilitza com a transportador d'emmagatzematge d'hidrogen i ha de passar pels processos de síntesi d'amoníac, liqüefacció, transport i reextracció d'hidrogen gasós. Tot el procés de conversió amoníac-hidrogen està madur.

Actualment, hi ha sis maneres principals d'emmagatzematge i transport d'hidrogen: emmagatzematge i transport de cilindres d'alta pressió, transport a pressió de gasoducte, emmagatzematge i transport d'hidrogen líquid a baixa temperatura, emmagatzematge i transport orgànic líquid, emmagatzematge i transport d'amoníac líquid i metall. emmagatzematge i transport d'hidrogen sòlid. Entre ells, l'emmagatzematge i el transport d'amoníac líquid és extreure hidrogen mitjançant la síntesi d'amoníac, la liqüefacció, el transport i la regasificació. L'amoníac es liqua a -33 °C o 1MPa. El cost de la hidrogenació/deshidrogenació representa més del 85%. No és sensible a la distància de transport i és adequat per a l'emmagatzematge i el transport d'hidrogen a granel a mitja i llarga distància, especialment el transport oceànic. És una de les maneres més prometedores d'emmagatzemar i transportar hidrogen en el futur.

4. Matèries primeres químiques

Com a fertilitzant de nitrogen verd potencial i la principal matèria primera per als productes químics verds, el verdamoníacpromourà fortament el ràpid desenvolupament de les cadenes industrials "amoníac verd + fertilitzant verd" i "amoníac verd químic".

En comparació amb l'amoníac sintètic fet a partir d'energia fòssil, s'espera que l'amoníac verd no pugui formar una competitivitat efectiva com a matèria primera química abans del 2035.