Yüzyıldır süren karbon zirvesi ve karbon nötrlüğü çılgınlığında, dünyanın dört bir yanındaki ülkeler aktif olarak yeni nesil enerji teknolojisini ve yeşili arıyor.amonyakson zamanlarda küresel ilgi odağı haline geliyor. Hidrojenle karşılaştırıldığında amonyak, depolama ve taşımadaki belirgin avantajları nedeniyle en geleneksel tarımsal gübre alanından enerji alanına doğru genişliyor.

Hollanda'daki Twente Üniversitesi'nden uzman Faria, karbon fiyatlarındaki artışla birlikte yeşil amonyağın sıvı yakıtların gelecekteki kralı olabileceğini söyledi.

Peki yeşil amonyak tam olarak nedir? Gelişim durumu nedir? Uygulama senaryoları nelerdir? Ekonomik mi?

Yeşil amonyak ve gelişme durumu

Hidrojen ana hammaddediramonyaküretme. Bu nedenle, hidrojen üretim sürecindeki farklı karbon emisyonlarına göre amonyak, rengine göre aşağıdaki dört kategoriye ayrılabilir:

Griamonyak: Geleneksel fosil enerjiden (doğalgaz ve kömür) üretilmiştir.

Mavi amonyak: Ham hidrojen fosil yakıtlardan elde edilir, ancak rafinasyon sürecinde karbon yakalama ve depolama teknolojisi kullanılır.

Mavi-yeşil amonyak: Metanın pirolizi işlemi metanı hidrojen ve karbona ayrıştırır. Süreçte geri kazanılan hidrojen, yeşil elektrik kullanılarak amonyak üretmek için hammadde olarak kullanılıyor.

Yeşil amonyak: Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerjilerden üretilen yeşil elektrik, hidrojen üretmek için suyu elektrolize etmek için kullanılır ve ardından havadaki nitrojen ve hidrojenden amonyak sentezlenir.

Yeşil amonyak yanma sonrasında nitrojen ve su ürettiği ve karbondioksit üretmediği için yeşil amonyak "sıfır karbonlu" bir yakıt ve geleceğin önemli temiz enerji kaynaklarından biri olarak kabul ediliyor.

Küresel yeşilamonyakpazar henüz emekleme aşamasında. Küresel bir perspektiften bakıldığında, yeşil amonyak pazarının büyüklüğü 2021'de yaklaşık 36 milyon ABD Doları olup, 2030'da 5,48 milyar ABD Dolarına ulaşması ve yıllık ortalama %74,8'lik bileşik büyüme oranıyla önemli bir potansiyele sahip olması bekleniyor. Yundao Capital, küresel yıllık yeşil amonyak üretiminin 2030'da 20 milyon tonu, 2050'de ise 560 milyon tonu aşacağını, bunun da küresel amonyak üretiminin %80'inden fazlasını oluşturacağını öngörüyor.

Eylül 2023 itibarıyla dünya çapında 60'tan fazla yeşil amonyak projesi hayata geçirildi ve toplam planlanan üretim kapasitesi 35 milyon tonun üzerindedir. Yurtdışı yeşil amonyak projeleri ağırlıklı olarak Avustralya, Güney Amerika, Avrupa ve Orta Doğu'da dağıtılmaktadır.

2024 yılından bu yana Çin'deki yerli yeşil amonyak endüstrisi hızla gelişti. Eksik istatistiklere göre 2024 yılından bu yana 20'den fazla yeşil hidrojen amonyak projesi desteklendi. Envision Teknoloji Grubu, Çin Enerji İnşaatı, Devlet Enerji Yatırım Şirketi, Devlet Enerji Grubu vb., gelecekte büyük miktarda yeşil amonyak üretim kapasitesi ortaya çıkaracak yeşil amonyak projelerini teşvik etmek için yaklaşık 200 milyar yuan yatırım yaptı.

Yeşil amonyağın uygulama senaryoları

Temiz bir enerji olarak yeşil amonyağın gelecekte çeşitli uygulama senaryoları vardır. Geleneksel tarımsal ve endüstriyel kullanımlara ek olarak, esas olarak enerji üretimi, yakıt nakliyesi, karbon sabitleme, hidrojen depolama ve diğer alanların harmanlanmasını da içerir.

1. Denizcilik sektörü

Gemicilikten kaynaklanan karbondioksit emisyonları, küresel karbondioksit emisyonlarının %3 ila %4'ünü oluşturuyor. Uluslararası Denizcilik Örgütü, 2018 yılında sera gazı emisyonlarının azaltılmasına yönelik bir ön strateji benimseyerek, 2030 yılına kadar küresel denizcilik karbon emisyonlarının 2008'e kıyasla en az %40 oranında azaltılmasını ve 2050 yılına kadar %70 oranında azaltılması için çaba gösterilmesini önerdi. Denizcilik endüstrisinde karbon azaltımı ve karbondan arındırma sağlamak için fosil enerjinin yerini alan temiz yakıtlar en umut verici teknik araçtır.

Denizcilik endüstrisinde genel olarak yeşil amonyağın gelecekte denizcilik endüstrisinde karbondan arındırma için ana yakıtlardan biri olduğuna inanılıyor.

Lloyd's Register of Shipping, 2030 ile 2050 yılları arasında nakliye yakıtı olarak amonyak oranının %7'den %20'ye çıkacağını, sıvılaştırılmış doğal gaz ve diğer yakıtların yerini alarak en önemli nakliye yakıtı haline geleceğini öngörmüştü.

2. Enerji üretim endüstrisi

Amonyakyanma CO2 üretmez ve amonyak karışımlı yanma, kazan gövdesinde büyük değişiklikler yapılmadan mevcut kömür yakıtlı enerji santrali tesislerinden faydalanabilir. Kömürle çalışan elektrik santrallerinde karbondioksit emisyonlarının azaltılmasına yönelik etkili bir önlemdir.

15 Temmuz'da Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu ve Ulusal Enerji İdaresi, dönüşüm ve inşaat sonrasında kömürlü termik santrallerin yenilenmesi gerektiğini öne süren "Düşük Karbonlu Dönüşüm ve Kömürlü Enerjinin İnşası için Eylem Planı (2024-2027)" yayınladı. % 10'dan fazla yeşil amonyağı harmanlama ve kömür yakma yeteneği. Tüketim ve karbon emisyon seviyeleri önemli ölçüde azalır. Termik güç ünitelerinde amonyak veya saf amonyağın karıştırılmasının, elektrik üretimi alanında karbon emisyonunun azaltılması için önemli bir teknik yön olduğu görülebilir.

Japonya, amonyak karışımlı yanmalı enerji üretiminin önemli bir destekçisidir. Japonya, 2021 yılında “2021-2050 Japonya Amonyak Yakıtı Yol Haritasını” oluşturdu ve termik santrallerde %20 harmanlanmış amonyak yakıtının gösterimini ve doğrulanmasını 2025 yılına kadar tamamlayacak; Amonyak karışımlı teknoloji olgunlaştıkça bu oran %50'nin üzerine çıkacak; 2040 yılı civarında saf amonyaklı bir enerji santrali inşa edilecek.

3. Hidrojen depolama taşıyıcısı

Amonyak, hidrojen depolama taşıyıcısı olarak kullanılır ve amonyak sentezi, sıvılaştırma, taşıma ve gaz halindeki hidrojenin yeniden ekstraksiyonu süreçlerinden geçmesi gerekir. Amonyak-hidrojen dönüşüm sürecinin tamamı olgunlaşmıştır.

Şu anda hidrojen depolama ve taşımanın altı ana yolu vardır: yüksek basınçlı silindir depolama ve taşıma, boru hattı gazlı basınçlı taşıma, düşük sıcaklıkta sıvı hidrojen depolama ve taşıma, sıvı organik depolama ve taşıma, sıvı amonyak depolama ve taşıma ve metal. katı hidrojenin depolanması ve taşınması. Bunlar arasında sıvı amonyak depolama ve taşıma, amonyak sentezi, sıvılaştırma, taşıma ve yeniden gazlaştırma yoluyla hidrojenin çıkarılmasıdır. Amonyak -33°C veya 1MPa'da sıvılaştırılır. Hidrojenasyon/dehidrojenasyon maliyeti %85'ten fazladır. Taşıma mesafesine duyarlı değildir ve dökme hidrojenin orta ve uzun mesafeli depolanması ve taşınması, özellikle okyanus taşımacılığı için uygundur. Gelecekte hidrojen depolama ve taşımanın en umut verici yollarından biridir.

4. Kimyasal hammaddeler

Potansiyel bir yeşil nitrojen gübresi ve yeşil kimyasalların ana hammaddesi olarak yeşilamonyak“Yeşil amonyak + yeşil gübre” ve “Yeşil amonyak kimyasalları” endüstriyel zincirlerinin hızlı gelişimini güçlü bir şekilde destekleyecektir.

Fosil enerjiden elde edilen sentetik amonyakla karşılaştırıldığında yeşil amonyağın 2035 yılından önce kimyasal hammadde olarak etkin bir rekabet gücü oluşturamayacağı beklenmektedir.