Na tendencia 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 verde.amoníacoestá a ser o foco de atención global recentemente. En comparación co hidróxeno, o amoníaco estase a expandir desde o campo de fertilizantes agrícolas máis tradicional ata o campo da enerxía debido ás súas obvias vantaxes no almacenamento e transporte.

Faria, un experto da Universidade de Twente, nos Países Baixos, dixo 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:

Grisamoníaco: Feito con enerxía fósil tradicional (gas natural e carbón).

Amoníaco azul: extráese hidróxeno bruto dos combustibles fósiles, pero no proceso de refino 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 enerxía eólica e solar utilízase para electrolizar a auga para producir hidróxeno, e despois o amoníaco sintetízase a partir de nitróxeno e hidróxeno no aire.

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

En setembro de 2023, desenvolvéronse 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 exterior distribúense principalmente en Australia, América do Sur, Europa e Oriente Medio.

Desde 2024, a industria nacional do amoníaco verde en China desenvolveuse rapidamente. Segundo estatísticas incompletas, desde 2024 impulsáronse máis de 20 proxectos de hidróxeno verde amoníaco. 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 de 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 mestura de xeración de enerxía, transporte de combustible, fixación de carbono, almacenamento de hidróxeno e outros campos.

1. Industria naval

As emisións de dióxido de carbono do transporte marítimo representan entre o 3% e o 4% das emisións mundiais de dióxido de carbono. En 2018, a Organización Marítima Internacional aprobou unha estratexia preliminar para a redución de emisións de gases de efecto invernadoiro, que propuxo que para 2030 as emisións de carbono do transporte marítimo mundial se reduzan polo menos un 40% en comparación con 2008 e que se esforcen por reducilas nun 70% para 2050. para conseguir a redución de carbono e a descarbonización na industria do transporte marítimo, os combustibles limpos que substitúen a enerxía fósil son o medio técnico máis prometedor.

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

O Lloyd's Register of Shipping predixo unha vez que entre 2030 e 2050, a proporción de amoníaco como combustible de transporte aumentará 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 mesturada con amoníaco pode utilizar as instalacións existentes das centrais eléctricas de carbón sen grandes modificacións no corpo da caldeira. É unha medida eficaz para reducir as emisións de dióxido de carbono nas centrais térmicas de carbón.

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

Xapón é un dos principais promotores da xeración de enerxía de combustión combinada con amoníaco. 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 nas centrais térmicas en 2025; a medida que a tecnoloxía de mestura de amoníaco madure, esta proporción aumentará ata máis do 50 %; ao redor de 2040, construirase unha central eléctrica de amoníaco puro.

3. Transportador de almacenamento de hidróxeno

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

Na actualidade, hai seis formas principais de almacenamento e transporte de hidróxeno: almacenamento e transporte de cilindros de alta presión, transporte presurizado por gasodutos, almacenamento e transporte de hidróxeno líquido a baixa temperatura, almacenamento e transporte orgánico líquido, almacenamento e transporte de amoníaco líquido e metal. almacenamento e transporte de hidróxeno sólido. Entre eles, o almacenamento e o 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 supón máis do 85%. Non é sensible á distancia de transporte e é axeitado para 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 un potencial fertilizante de nitróxeno verde e a principal materia prima para produtos químicos verdes, verdeamoníacopromoverá fortemente o rápido desenvolvemento das cadeas industriais "amoníaco verde + fertilizante verde" e "química verde de amoníaco".

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