Na tolemia centenaria do pico de carbono e a neutralidade do carbono, os países de todo o mundo buscan activamente a próxima xeración de tecnoloxía enerxética e as emisións verdes.amoníacoestá a converterse no foco de atención mundial ultimamente. En comparación co hidróxeno, o amoníaco está a expandirse do campo máis tradicional dos fertilizantes agrícolas ao campo da enerxía debido ás súas evidentes vantaxes no almacenamento e transporte.

Faria, experto da Universidade de Twente nos Países Baixos, afirmou que, co aumento dos prezos do carbono, o amoníaco verde pode ser o futuro rei dos combustibles líquidos.

Entón, que é exactamente o amoníaco verde? Cal é o seu estado de desenvolvemento? Cales son os escenarios de aplicación? É económico?

Amoníaco verde e o seu estado de desenvolvemento

O hidróxeno é a principal materia prima paraamoníacoprodución. Polo tanto, segundo as diferentes emisións de carbono no proceso de produción de hidróxeno, o amoníaco tamén se pode clasificar nas seguintes catro categorías por cor:

GrisamoníacoFabricado con enerxía fósil tradicional (gas natural e carbón).

Amoníaco azul: o hidróxeno bruto extráese de combustibles fósiles, pero no proceso de refinación utilízase tecnoloxía de captura e almacenamento de carbono.

Amoníaco azul-verde: o proceso de pirólise do metano descompón o metano en hidróxeno e carbono. O hidróxeno recuperado no proceso utilízase como materia prima para producir amoníaco mediante electricidade verde.

Amoníaco verde: a electricidade verde xerada por enerxías renovables como a eólica e a solar utilízase para electrolizar auga para producir hidróxeno e, a continuación, o amoníaco sintetízase a partir do nitróxeno e o hidróxeno do aire.

Dado que o amoníaco verde produce nitróxeno e auga despois da combustión e non produce dióxido de carbono, o amoníaco verde considérase un combustible "cero carbono" e unha das fontes de enerxía limpa importantes no futuro.

O verde globalamoníacoO mercado aínda está nos seus inicios. Desde unha perspectiva global, o tamaño do mercado de amoníaco verde é duns 36 millóns de dólares estadounidenses en 2021 e espérase que alcance os 5.480 millóns de dólares estadounidenses en 2030, cunha taxa de crecemento composta media anual do 74,8 %, o que ten un potencial considerable. Yundao Capital prevé que a produción anual mundial de amoníaco verde superará os 20 millóns de toneladas en 2030 e os 560 millóns de toneladas en 2050, o que representará máis do 80 % da produción mundial de amoníaco.

En setembro de 2023, despregáranse máis de 60 proxectos de amoníaco verde en todo o mundo, cunha capacidade de produción total prevista de máis de 35 millóns de toneladas/ano. Os proxectos de amoníaco verde no estranxeiro distribúense principalmente en Australia, América do Sur, Europa e Oriente Medio.

Desde 2024, a industria nacional de amoníaco verde en China desenvolveuse rapidamente. Segundo estatísticas incompletas, desde 2024, promovéronse máis de 20 proxectos de amoníaco de hidróxeno verde. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, etc. investiron case 200.000 millóns de yuans na promoción de proxectos de amoníaco verde, o que liberará unha gran cantidade de capacidade de produción de amoníaco verde no futuro.

Escenarios de aplicación do amoníaco verde

Como enerxía limpa, o amoníaco verde ten unha variedade de escenarios de aplicación no futuro. Ademais dos usos agrícolas e industriais tradicionais, tamén inclúe principalmente a xeración de enerxía mesturada, o combustible para o transporte marítimo, a fixación de carbono, o almacenamento de hidróxeno e outros campos.

1. Industria navieira

As emisións de dióxido de carbono procedentes do transporte marítimo representan entre o 3 % e o 4 % das emisións globais de dióxido de carbono. En 2018, a Organización Marítima Internacional adoptou unha estratexia preliminar para a redución das emisións de gases de efecto invernadoiro, na que propuxo que, para 2030, as emisións globais de carbono procedentes do transporte marítimo se reducirían polo menos nun 40 % en comparación con 2008, e que se esforzasen por reducilas nun 70 % para 2050. Para lograr a redución do carbono e a descarbonización na industria do transporte marítimo, os combustibles limpos que substitúan a enerxía fósil son o medio técnico máis prometedor.

Na industria navieira crese xeralmente que o amoníaco verde é un dos principais combustibles para a descarbonización desta industria no futuro.

Lloyd's Register of Shipping predixo unha vez que, entre 2030 e 2050, a proporción de amoníaco como combustible para o transporte marítimo aumentaría do 7 % ao 20 %, substituíndo o gas natural licuado e outros combustibles para converterse no combustible máis importante para o transporte marítimo.

2. Industria de xeración de enerxía

AmoníacoA combustión non produce CO2 e a combustión mixta con amoníaco pode utilizar as instalacións existentes das centrais eléctricas de carbón sen modificacións importantes no corpo da caldeira. É unha medida eficaz para reducir as emisións de dióxido de carbono nas centrais eléctricas de carbón.

O 15 de xullo, a Comisión Nacional de Desenvolvemento e Reforma e a Administración Nacional de Enerxía emitiron o "Plan de acción para a transformación e construción de enerxía de carbón con baixas emisións de carbono (2024-2027)", que propoñía que, despois da transformación e a construción, as unidades de enerxía de carbón deberían ter a capacidade de mesturar máis do 10 % de amoníaco verde e queimar carbón. Os niveis de consumo e emisión de carbono redúcense significativamente. Pódese observar que mesturar amoníaco ou amoníaco puro en unidades de enerxía térmica é unha dirección técnica importante para a redución das emisións de carbono no campo da xeración de enerxía.

O Xapón é un importante promotor da xeración de enerxía con combustión mixta de amoníaco. O Xapón formulou a "Folla de ruta do combustible de amoníaco do Xapón 2021-2050" en 2021 e completará a demostración e verificación do 20 % de combustible de amoníaco mesturado en centrais térmicas para 2025; a medida que a tecnoloxía de mestura de amoníaco madure, esta proporción aumentará a máis do 50 %; ao redor de 2040, construirase unha central eléctrica de amoníaco puro.

3. Transportador de almacenamento de hidróxeno

O amoníaco utilízase como transportador de almacenamento de hidróxeno e necesita pasar polos procesos de síntese de amoníaco, licuefacción, transporte e reextracción de hidróxeno gasoso. Todo o proceso de conversión de amoníaco-hidróxeno está maduro.

Na actualidade, existen seis métodos principais de almacenamento e transporte de hidróxeno: almacenamento e transporte en cilindros de alta presión, transporte presurizado gasoso por tubaxes, almacenamento e transporte de hidróxeno líquido a baixa temperatura, almacenamento e transporte de líquidos orgánicos, almacenamento e transporte de amoníaco líquido e almacenamento e transporte de hidróxeno metálico e sólido. Entre eles, o almacenamento e transporte de amoníaco líquido consiste en extraer hidróxeno mediante a síntese, licuefacción, transporte e regasificación de amoníaco. O amoníaco licúase a -33 °C ou 1 MPa. O custo da hidroxenación/deshidroxenación representa máis do 85 %. Non é sensible á distancia de transporte e é axeitado para o almacenamento e transporte de hidróxeno a granel a media e longa distancia, especialmente o transporte oceánico. É unha das formas máis prometedoras de almacenamento e transporte de hidróxeno no futuro.

4. Materias primas químicas

Como posible fertilizante nitroxenado verde e principal materia prima para produtos químicos verdes, o verdeamoníacopromoverá fortemente o rápido desenvolvemento das cadeas industriais de "amoníaco verde + fertilizante verde" e "produto químico de amoníaco verde".

En comparación co amoníaco sintético producido a partir de enerxía fósil, espérase que o amoníaco verde non sexa capaz de formar unha competitividade efectiva como materia prima química antes de 2035.