Nella mania di Century, del picco di carbonio e della neutralità del carbonio, i paesi di tutto il mondo sono attivamente alla ricerca della prossima generazione di tecnologia energetica e verdeammoniacasta diventando al centro dell'attenzione globale di recente. Rispetto all'idrogeno, l'ammoniaca si sta espandendo dal più tradizionale campo di fertilizzanti agricoli al campo energetico a causa dei suoi evidenti vantaggi nello stoccaggio e nel trasporto.

Faria, esperta dell'Università del Twente nei Paesi Bassi, ha affermato che, con l'aumento dei prezzi del carbonio, l'ammoniaca verde potrebbe essere il futuro re dei carburanti liquidi.

Allora, cos'è esattamente l'ammoniaca verde? Qual è il suo stato di sviluppo? Quali sono gli scenari dell'applicazione? È economico?

Ammoniaca verde e stato di sviluppo

L'idrogeno è la materia prima principale perammoniacaproduzione. Pertanto, secondo le diverse emissioni di carbonio nel processo di produzione di idrogeno, l'ammoniaca può anche essere classificata nelle seguenti quattro categorie per colore:

Grigioammoniaca: Realizzato con energia fossile tradizionale (gas naturale e carbone).

Ammoniaca blu: l'idrogeno grezzo viene estratto dai combustibili fossili, ma la tecnologia di acquisizione e stoccaggio del carbonio viene utilizzata nel processo di raffinazione.

Ammoniaca blu-verde: il processo di pirolisi del metano decompone il metano nell'idrogeno e nel carbonio. L'idrogeno recuperato nel processo viene utilizzato come materia prima per produrre ammoniaca mediante elettricità verde.

Ammoniaca verde: l'elettricità verde generata da energia rinnovabile come il vento e l'energia solare viene utilizzata per elettrolizzare l'acqua per produrre idrogeno, quindi l'ammoniaca viene sintetizzata da azoto e idrogeno nell'aria.

Poiché l'ammoniaca verde produce azoto e acqua dopo la combustione e non produce anidride carbonica, l'ammoniaca verde è considerata un combustibile "a carbonio zero" e una delle importanti fonti di energia pulita in futuro.

Il verde globaleammoniacaIl mercato è ancora agli inizi. Dal punto di vista globale, la dimensione del mercato dell'ammoniaca verde è di circa 36 milioni di dollari nel 2021 e dovrebbe raggiungere $ 5,48 miliardi nel 2030, con un tasso di crescita composto annuo medio del 74,8%, che ha un potenziale considerevole. Yundao Capital prevede che la produzione annuale globale di ammoniaca verde supererà i 20 milioni di tonnellate nel 2030 e supererà i 560 milioni di tonnellate nel 2050, rappresentando oltre l'80% della produzione globale di ammoniaca.

A partire dal settembre 2023, oltre 60 progetti di ammoniaca verde sono stati distribuiti in tutto il mondo, con una capacità di produzione totale pianificata di oltre 35 milioni di tonnellate/anno. I progetti di ammoniaca verde all'estero sono distribuiti principalmente in Australia, Sud America, Europa e Medio Oriente.

Dal 2024, l'industria nazionale di ammoniaca verde in Cina si è sviluppata rapidamente. Secondo le statistiche incomplete, dal 2024 sono stati promossi più di 20 progetti di ammoniaca idrogeno verde. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, ecc. Hanno investito quasi 200 miliardi di yuan nella promozione di progetti di ammoniaca verde, che in futuro rilascerà una grande quantità di capacità di produzione di ammoniaca verde.

Scenari di applicazione di ammoniaca verde

Come energia pulita, l'ammoniaca verde ha una varietà di scenari di applicazione in futuro. Oltre agli usi agricoli e industriali tradizionali, include anche principalmente la produzione di energia, la spedizione di carburante, la fissazione del carbonio, lo stoccaggio dell'idrogeno e altri campi.

1. Industria navale

Le emissioni di anidride carbonica dalle spedizioni rappresentano il 3% al 4% delle emissioni globali di anidride carbonica. Nel 2018, l'organizzazione marittima internazionale ha adottato una strategia preliminare per la riduzione delle emissioni di gas serra, proponendo che entro il 2030, le emissioni globali di carbonio di spedizione saranno ridotte di almeno il 40% rispetto al 2008 e si sforzano di ridurre il 70% entro il 2050. Per raggiungere la riduzione del carbonio e la decarbonizzazione nel settore delle spedizioni, le fucili pulite in sostituzione di energia fossile sono le medicine più promettenti.

Si ritiene generalmente nel settore navale che l'ammoniaca verde sia uno dei principali carburanti per la decarbonizzazione nel settore navale in futuro.

Il registro delle spedizioni di Lloyd una volta prevedeva che tra il 2030 e il 2050, la percentuale di ammoniaca poiché il carburante per la spedizione aumenterà dal 7% al 20%, sostituendo il gas naturale liquefatto e altri carburanti per diventare il più importante combustibile di spedizione.

2. Industria della generazione di energia

AmmoniacaLa combustione non produce CO2 e la combustione miscelata da ammoniaca può utilizzare strutture di centrali elettriche a carbone esistenti senza importanti modifiche al corpo della caldaia. È una misura efficace per ridurre le emissioni di anidride carbonica nelle centrali a carbone.

Il 15 luglio, la National Development and Reform Commission e la National Energy Administration hanno emesso il "Piano d'azione per la trasformazione a basse emissioni di carbonio e la costruzione dell'energia del carbone (2024-2027)", che ha proposto che dopo la trasformazione e la costruzione, le unità di potenza del carbone dovrebbero avere la possibilità di fondere oltre il 10% di ammoniaca verde e bruciatura. I livelli di consumo e di emissione di carbonio sono significativamente ridotti. Si può vedere che la miscelazione di ammoniaca o ammoniaca pura nelle unità di potenza termica è un'importante direzione tecnica per la riduzione delle emissioni di carbonio nel campo della generazione di energia.

Il Giappone è un importante promotore della generazione di energia di combustione ammoniaca. Il Giappone ha formulato la "roadmap del carburante per ammoniaca del Giappone 2021-2050 nel 2021 e completerà la dimostrazione e la verifica del 20% di combustibile ammoniaca miscelato nelle centrali termiche entro il 2025; Man mano che l'ammoniaca miscela la tecnologia, questa proporzione aumenterà a oltre il 50%; Circa il 2040, verrà costruita una centrale elettrica di ammoniaca pura.

3. Carrier di accumulo di idrogeno

L'ammoniaca viene utilizzata come vettore di stoccaggio di idrogeno e deve passare attraverso i processi di sintesi dell'ammoniaca, liquefazione, trasporto e riestrazione dell'idrogeno gassoso. L'intero processo di conversione dell'ammoniaca-idrogeno è maturo.

Allo stato attuale, ci sono sei modi principali di stoccaggio e trasporto di idrogeno: conservazione e trasporto di cilindri ad alta pressione, trasporto gassoso gassoso con tubazione, conservazione e trasporto di idrogeno a bassa temperatura, conservazione e trasporto di ammoniaca liquida e trasporto di idrogeno solido metallico. Tra questi, lo stoccaggio e il trasporto di ammoniaca liquidi è estrarre l'idrogeno attraverso la sintesi di ammoniaca, la liquefazione, il trasporto e la rigasificazione. L'ammoniaca è liquefatta a -33 ° C o 1 MPA. Il costo dell'idrogenazione/deidrogenazione rappresenta oltre l'85%. Non è sensibile alla distanza di trasporto ed è adatto per lo stoccaggio e il trasporto a media e lunga distanza di idrogeno sfuso, in particolare il trasporto oceanico. È uno dei modi più promettenti per lo stoccaggio e il trasporto dell'idrogeno in futuro.

4. Materie prime chimiche

Come potenziale fertilizzante di azoto verde e la materia prima principale per le sostanze chimiche verdi, verdeammoniacaPromuoverà fortemente il rapido sviluppo delle catene industriali "ammoniaca verde + verde" e catene industriali "chimiche di ammoniaca verde".

Rispetto all'ammoniaca sintetica realizzata in energia fossile, si prevede che l'ammoniaca verde non sarà in grado di formare un'efficace competitività come materia prima chimica prima del 2035.