Yüzyıllardır süren karbon zirvesi ve karbon nötrlüğü çılgınlığında, dünya çapındaki ülkeler aktif olarak yeni nesil enerji teknolojisi ve yeşil enerji arayışındalar.amonyakSon zamanlarda küresel ilgi odağı haline geliyor. Hidrojenle karşılaştırıldığında, amonyak depolama ve taşımadaki bariz 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? Geliştirme süreci nedir? Uygulama senaryoları nelerdir? Ekonomik midir?

Yeşil amonyak ve gelişim durumu

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

Griamonyak: Geleneksel fosil enerjisinden (doğal gaz ve kömür) üretilmiştir.

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

Mavi-yeşil amonyak: Metan piroliz işlemi, metanı hidrojen ve karbona ayrıştırır. İşlemde geri kazanılan hidrojen, yeşil elektrik kullanılarak amonyak üretmek için hammadde olarak kullanılır.

Yeşil amonyak: Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilen yeşil elektrik, suyun elektrolizi ile hidrojen üretilmesinde kullanılır ve daha sonra havadaki azot ve hidrojenden amonyak sentezlenir.

Yeşil amonyak yanma sonucu azot ve su ürettiği, karbondioksit üretmediği için “sıfır karbonlu” bir yakıt olarak değerlendirilmekte ve geleceğin önemli temiz enerji kaynaklarından biri olarak değerlendirilmektedir.

Küresel yeşilamonyakPazar henüz emekleme aşamasındadır. Küresel bir bakış açısıyla, yeşil amonyak pazarının büyüklüğü 2021'de yaklaşık 36 milyon ABD dolarıdır ve 2030'da 5,48 milyar ABD dolarına ulaşması beklenmektedir. Yıllık ortalama bileşik büyüme oranı %74,8'dir ve bu da önemli bir potansiyele sahiptir. Yundao Capital, küresel yıllık yeşil amonyak üretiminin 2030'da 20 milyon tonu, 2050'de ise 560 milyon tonu aşacağını ve küresel amonyak üretiminin %80'inden fazlasını oluşturacağını tahmin etmektedir.

Eylül 2023 itibarıyla dünya çapında 60'tan fazla yeşil amonyak projesi faaliyete geçirilmiş olup, planlanan toplam üretim kapasitesi yılda 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 yerel yeşil amonyak endüstrisi hızla gelişti. Eksik istatistiklere göre, 2024 yılından bu yana 20'den fazla yeşil hidrojen amonyak projesi desteklendi. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group vb. şirketler, gelecekte büyük miktarda yeşil amonyak üretim kapasitesi sağlayacak yeşil amonyak projelerinin desteklenmesine yaklaşık 200 milyar yuan yatırım yaptı.

Yeşil amonyağın uygulama senaryoları

Temiz bir enerji kaynağı olan yeşil amonyak, gelecekte çeşitli uygulama senaryolarına sahiptir. Geleneksel tarımsal ve endüstriyel kullanımların yanı sıra, temel olarak enerji üretimi, nakliye yakıtı, karbon fiksasyonu, hidrojen depolama ve diğer alanları da kapsamaktadır.

1. Nakliye sektörü

Deniz taşımacılığından kaynaklanan karbondioksit emisyonları, küresel karbondioksit emisyonlarının %3 ila %4'ünü oluşturmaktadır. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), 2018 yılında sera gazı emisyonlarının azaltılması için bir ön strateji benimseyerek, 2030 yılına kadar küresel deniz taşımacılığı karbon emisyonlarının 2008 yılına kıyasla en az %40 oranında azaltılmasını ve 2050 yılına kadar %70 oranında azaltılmasını hedeflemiştir. Deniz taşımacılığı sektöründe karbon azaltımı ve karbonsuzlaştırmayı başarmak için, fosil yakıtların yerini temiz yakıtların alması en umut verici teknik yöntemdir.

Denizcilik sektöründe genel kanı, yeşil amonyağın gelecekte denizcilik sektöründe karbonsuzlaştırma için ana yakıtlardan biri olacağı yönündedir.

Lloyd's Register of Shipping, 2030-2050 yılları arasında amonyağın nakliye yakıtı olarak 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 kömürle çalışan termik santral tesislerinde kullanılabilir. Kömürle çalışan termik santrallerde karbondioksit emisyonlarını azaltmak için etkili bir önlemdir.

Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu ve Ulusal Enerji İdaresi, 15 Temmuz'da "Kömür Enerjisinin Düşük Karbonlu Dönüşümü ve İnşası Eylem Planı (2024-2027)"nı yayınladı. Bu planda, dönüşüm ve inşa sonrasında kömür santrallerinin %10'dan fazla yeşil amonyak karıştırma ve kömür yakma kapasitesine sahip olması gerektiği önerildi. Tüketim ve karbon emisyon seviyeleri önemli ölçüde azaldı. Termik santrallerde amonyak veya saf amonyak karıştırmanın, enerji üretimi alanında karbon emisyonlarının azaltılması için önemli bir teknik yön olduğu görülmektedir.

Japonya, amonyak karışımlı yanmalı güç üretiminin önemli bir destekçisidir. Japonya, 2021 yılında "2021-2050 Japonya Amonyak Yakıt Yol Haritası"nı oluşturmuş ve termik santrallerde %20 karışımlı amonyak yakıtının demonstrasyonunu ve doğrulamasını 2025 yılına kadar tamamlayacaktır. Amonyak karışımlı teknoloji geliştikçe bu oran %50'nin üzerine çıkacaktır. 2040 yılı civarında ise saf amonyak yakıtlı bir güç santrali inşa edilecektir.

3. Hidrojen depolama taşıyıcısı

Amonyak, hidrojen depolama taşıyıcısı olarak kullanılır ve amonyak sentezi, sıvılaştırma, taşıma ve gaz halindeki hidrojenin yeniden çıkarılması süreçlerinden geçmesi gerekir. Amonyak-hidrojen dönüşümünün tüm süreci olgunlaşmıştır.

Günümüzde hidrojen depolama ve taşımanın altı ana yolu bulunmaktadır: 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 hidrojen depolama ve taşıma. Bunlar arasında sıvı amonyak depolama ve taşıma, amonyak sentezi, sıvılaştırma, taşıma ve yeniden gazlaştırma yoluyla hidrojen çıkarmaktır. Amonyak -33°C veya 1MPa'da sıvılaştırılır. Hidrojenasyon/dehidrojenasyon maliyeti %85'ten fazlasını oluşturur. Taşıma mesafesine duyarlı değildir ve özellikle okyanus taşımacılığı olmak üzere orta ve uzun mesafeli toplu hidrojen depolama ve taşıma için uygundur. Gelecekte hidrojen depolama ve taşımanın en umut verici yollarından biridir.

4. Kimyasal hammaddeler

Potansiyel bir yeşil azotlu gübre ve yeşil kimyasalların ana hammaddesi olan yeşilamonyak“yeşil amonyak + yeşil gübre” ve “yeşil amonyak kimyasalı” endüstriyel zincirlerinin hızla gelişmesini güçlü bir şekilde destekleyecektir.

Fosil enerjiden üretilen sentetik amonyağa kıyasla yeşil amonyağın 2035 yılından önce kimyasal hammadde olarak etkin bir rekabet gücü oluşturamayacağı tahmin ediliyor.