I den århundrelange manien etter karbontopp og karbonnøytralitet, ser land over hele verden aktivt etter neste generasjons energiteknologi og grønne løsninger.ammoniakkhar i den senere tid blitt gjenstand for global oppmerksomhet. Sammenlignet med hydrogen utvider ammoniakk seg fra å være det mest tradisjonelle gjødselfeltet innen landbruket til energifeltet på grunn av dets åpenbare fordeler innen lagring og transport.

Faria, en ekspert ved Universitetet i Twente i Nederland, sa at med økningen i karbonpriser kan grønn ammoniakk bli fremtidens konge av flytende drivstoff.

Så, hva er egentlig grønn ammoniakk? Hva er utviklingsstatusen? Hva er bruksscenariene? Er det økonomisk?

Grønn ammoniakk og dens utviklingsstatus

Hydrogen er det viktigste råmaterialet forammoniakkproduksjon. Derfor kan ammoniakk, i henhold til de ulike karbonutslippene i hydrogenproduksjonsprosessen, også klassifiseres i følgende fire kategorier etter farge:

GråammoniakkLaget av tradisjonell fossil energi (naturgass og kull).

Blå ammoniakk: Rå hydrogen utvinnes fra fossilt brensel, men karbonfangst- og lagringsteknologi brukes i raffineringsprosessen.

Blågrønn ammoniakk: Metanpyrolyseprosessen spalter metan til hydrogen og karbon. Hydrogenet som gjenvinnes i prosessen brukes som råmateriale for å produsere ammoniakk ved hjelp av grønn elektrisitet.

Grønn ammoniakk: Grønn elektrisitet generert av fornybar energi som vind- og solenergi brukes til å elektrolysere vann for å produsere hydrogen, og deretter syntetiseres ammoniakk fra nitrogen og hydrogen i luften.

Fordi grønn ammoniakk produserer nitrogen og vann etter forbrenning, og ikke produserer karbondioksid, regnes grønn ammoniakk som et «nullkarbon»-drivstoff og en av de viktigste rene energikildene i fremtiden.

Den globale grønneammoniakkMarkedet er fortsatt i sin spede begynnelse. Fra et globalt perspektiv er markedet for grønn ammoniakk omtrent 36 millioner amerikanske dollar i 2021, og det forventes at det vil nå 5,48 milliarder amerikanske dollar i 2030, med en gjennomsnittlig årlig sammensatt vekstrate på 74,8 %, noe som har et betydelig potensial. Yundao Capital spår at den globale årlige produksjonen av grønn ammoniakk vil overstige 20 millioner tonn i 2030 og overstige 560 millioner tonn i 2050, noe som utgjør mer enn 80 % av den globale ammoniakkproduksjonen.

Per september 2023 har mer enn 60 grønne ammoniakkprosjekter blitt implementert over hele verden, med en total planlagt produksjonskapasitet på mer enn 35 millioner tonn/år. Grønne ammoniakkprosjekter i utlandet er hovedsakelig distribuert i Australia, Sør-Amerika, Europa og Midtøsten.

Siden 2024 har den innenlandske grønne ammoniakkindustrien i Kina utviklet seg raskt. Ifølge ufullstendig statistikk har mer enn 20 grønne hydrogen-ammoniakkprosjekter blitt promotert siden 2024. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, etc. har investert nesten 200 milliarder yuan i å fremme grønne ammoniakkprosjekter, noe som vil frigjøre en stor mengde grønn ammoniakkproduksjonskapasitet i fremtiden.

Bruksscenarier for grønn ammoniakk

Som ren energikilde har grønn ammoniakk en rekke bruksområder i fremtiden. I tillegg til tradisjonelle landbruks- og industribruk, omfatter den også hovedsakelig blanding av kraftproduksjon, frakt av drivstoff, karbonbinding, hydrogenlagring og andre felt.

1. Skipsfartsindustrien

Karbondioksidutslipp fra skipsfart står for 3–4 % av de globale karbondioksidutslippene. I 2018 vedtok Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen (IMO) en foreløpig strategi for reduksjon av klimagassutslipp, der den foreslår at innen 2030 skal de globale karbonutslippene fra skipsfart reduseres med minst 40 % sammenlignet med 2008, og at man streber etter å redusere med 70 % innen 2050. For å oppnå karbonreduksjon og dekarbonisering i skipsfartsindustrien er rene drivstoff som erstatter fossil energi det mest lovende tekniske virkemidlet.

Det er en generell oppfatning i skipsfartsnæringen at grønn ammoniakk er et av de viktigste drivstoffene for dekarbonisering i skipsfartsnæringen i fremtiden.

Lloyd's Register of Shipping spådde en gang at andelen ammoniakk som drivstoff til skipsfart vil øke fra 7 % til 20 % mellom 2030 og 2050, og dermed erstatte flytende naturgass og annet drivstoff og bli det viktigste drivstoffet til skipsfart.

2. Kraftproduksjonsindustrien

AmmoniakkForbrenning produserer ikke CO2, og ammoniakkblandet forbrenning kan utnytte eksisterende kullkraftverk uten større modifikasjoner av kjelehuset. Det er et effektivt tiltak for å redusere karbondioksidutslipp i kullkraftverk.

Den 15. juli utstedte den nasjonale utviklings- og reformkommisjonen og den nasjonale energiadministrasjonen «Handlingsplan for lavkarbontransformasjon og bygging av kullkraft (2024–2027)», som foreslo at kullkraftverk etter transformasjon og bygging skal kunne blande mer enn 10 % grønn ammoniakk og brenne kull. Forbruk og karbonutslippsnivåer reduseres betydelig. Det kan sees at blanding av ammoniakk eller ren ammoniakk i termiske kraftverk er en viktig teknisk retning for reduksjon av karbonutslipp innen kraftproduksjon.

Japan er en viktig pådriver for kraftproduksjon med blandet ammoniakk. Japan formulerte «2021-2050 Japan Ammonia Fuel Roadmap» i 2021, og vil fullføre demonstrasjonen og verifiseringen av 20 % blandet ammoniakkbrensel i termiske kraftverk innen 2025. Etter hvert som ammoniakkblandet teknologi modnes, vil denne andelen øke til mer enn 50 %. Rundt 2040 vil et kraftverk med rent ammoniakk bli bygget.

3. Lagringsbærer for hydrogen

Ammoniakk brukes som en hydrogenlagringsbærer, og må gjennom prosessene ammoniakksyntese, flytendegjøring, transport og reekstraksjon av gassformig hydrogen. Hele prosessen med ammoniakk-hydrogenomdannelse er moden.

For tiden finnes det seks hovedmåter for lagring og transport av hydrogen: lagring og transport av høytrykkssylindere, transport av gassformig trykk i rørledninger, lagring og transport av flytende hydrogen ved lav temperatur, lagring og transport av flytende organisk materiale, lagring og transport av flytende ammoniakk, og lagring og transport av hydrogen i fast metall. Blant disse er lagring og transport av flytende ammoniakk å utvinne hydrogen gjennom ammoniakksyntese, flytendegjøring, transport og regassifisering. Ammoniakk flytendegjøres ved -33 °C eller 1 MPa. Kostnaden for hydrogenering/dehydrogenering utgjør mer enn 85 %. Det er ikke følsomt for transportavstand og er egnet for lagring og transport av bulkhydrogen over mellomlange og lange avstander, spesielt sjøtransport. Det er en av de mest lovende måtene for lagring og transport av hydrogen i fremtiden.

4. Kjemiske råvarer

Som en potensiell grønn nitrogengjødsel og det viktigste råmaterialet for grønne kjemikalier, grønnammoniakkvil sterkt fremme den raske utviklingen av industrikjedene «grønn ammoniakk + grønn gjødsel» og «grønn ammoniakkkjemikalie».

Sammenlignet med syntetisk ammoniakk laget av fossil energi, forventes det at grønn ammoniakk ikke vil kunne danne effektiv konkurranseevne som kjemisk råmateriale før 2035.