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 l'energia verda.amoníacs'està convertint en el centre d'atenció mundial recentment. En comparació amb l'hidrogen, l'amoníac s'està expandint del camp més tradicional dels fertilitzants agrícoles 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 podria 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 principal matèria primera per aamoníacproducció. 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:

GrisamoníacFabricat 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 utilitzant electricitat verda.

Amoníac verd: l'electricitat verda generada per energies renovables com l'energia eòlica i solar s'utilitza per electrolitzar aigua per produir hidrogen, i després es sintetitza amoníac 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 globalamoníacEl mercat encara està en la seva infància. 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 EUA el 2030, amb una taxa de creixement composta anual mitjana del 74,8%, cosa que té un potencial considerable. Yundao Capital preveu que la producció anual mundial d'amoníac verd superarà els 20 milions de tones el 2030 i els 560 milions de tones el 2050, cosa que representarà més del 80% de la producció mundial d'amoníac.

A setembre de 2023, s'havien 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 l'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 promogut 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 gairebé 200.000 milions de iuans en la promoció de projectes d'amoníac verd, cosa que alliberarà 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 una varietat d'escenaris d'aplicació en el futur. A més dels usos agrícoles i industrials tradicionals, també inclou principalment la generació d'energia barrejada, el combustible per al transport marítim, la fixació de carboni, l'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. El 2018, l'Organització Marítima Internacional va adoptar una estratègia preliminar per a la reducció de les emissions de gasos d'efecte hivernacle, proposant que, per al 2030, les emissions mundials de carboni del transport marítim es redueixin almenys un 40% en comparació amb el 2008, i s'esforcin per reduir-les en un 70% per al 2050. Per aconseguir la reducció del carboni i la descarbonització en la indústria del transport marítim, els combustibles nets que substitueixen l'energia fòssil són el mitjà tècnic més prometedor.

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

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

2. Indústria de generació d'energia

amoníacLa combustió no produeix CO2, i la combustió mixta 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 publicar el "Pla d'acció per a la transformació i construcció amb baixes emissions de carboni de les centrals de carbó (2024-2027)", que proposava que, després de la transformació i la construcció, les centrals de carbó tinguessin la capacitat de barrejar més del 10% d'amoníac verd i cremar carbó. El consum i els nivells d'emissions de carboni es redueixen significativament. Es pot veure que la barreja d'amoníac o amoníac pur en centrals tèrmiques 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 amb combustió mixta d'amoníac. El Japó va formular la "Full de ruta del combustible d'amoníac del Japó 2021-2050" el 2021 i completarà la demostració i verificació d'un 20% de combustible d'amoníac barrejat a les centrals tèrmiques el 2025; a mesura que la tecnologia de barreja d'amoníac maduri, aquesta proporció augmentarà a més del 50%; cap al 2040, es construirà una central elèctrica d'amoníac pur.

3. Emmagatzematge d'hidrogen

L'amoníac s'utilitza com a emmagatzematge d'hidrogen i necessita passar pels processos de síntesi d'amoníac, liqüefacció, transport i reextracció d'hidrogen gasós. Tot el procés de conversió d'amoníac a hidrogen ja és madur.

Actualment, hi ha sis maneres principals d'emmagatzemar i transportar hidrogen: emmagatzematge i transport en cilindres d'alta pressió, transport pressuritzat gasós per canonades, emmagatzematge i transport d'hidrogen líquid a baixa temperatura, emmagatzematge i transport orgànic líquid, emmagatzematge i transport d'amoníac líquid i emmagatzematge i transport d'hidrogen sòlid metàl·lic. Entre elles, l'emmagatzematge i transport d'amoníac líquid consisteix a extreure hidrogen mitjançant la síntesi, la liqüefacció, el transport i la regasificació d'amoníac. L'amoníac es liqüefà a -33 °C o 1 MPa. 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 mitjana 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 potencial fertilitzant nitrogenat verd i la principal matèria primera per a productes químics verds, verdamoníacpromourà fermament el ràpid desenvolupament de les cadenes industrials d'"amoníac verd + fertilitzant verd" i "productes químics d'amoníac verd".

En comparació amb l'amoníac sintètic obtingut 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.