Trong cơn sốt dài thế kỷ của đỉnh carbon và trung lập carbon, các quốc gia trên thế giới đang tích cực tìm kiếm thế hệ công nghệ năng lượng tiếp theo và xanhammoniacđang trở thành trọng tâm của sự chú ý toàn cầu gần đây. So với hydro, amoniac đang mở rộng từ lĩnh vực phân bón nông nghiệp truyền thống nhất đến trường năng lượng do những lợi thế rõ ràng của nó trong việc lưu trữ và vận chuyển.

Faria, một chuyên gia tại Đại học Twente ở Hà Lan, nói rằng với sự gia tăng giá carbon, Amoniac xanh có thể là vua nhiên liệu lỏng tương lai.

Vì vậy, chính xác thì amoniac xanh là gì? Tình trạng phát triển của nó là gì? Các kịch bản ứng dụng là gì? Nó có kinh tế không?

Amoniac xanh và tình trạng phát triển của nó

Hydro là nguyên liệu thô chính choammoniacsản xuất. Do đó, theo các phát thải carbon khác nhau trong quá trình sản xuất hydro, amoniac cũng có thể được phân loại thành bốn loại sau đây theo màu:

Xámammoniac: Được làm từ năng lượng hóa thạch truyền thống (khí tự nhiên và than đá).

Blue Ammoniac: Hydrogen thô được chiết xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch, nhưng công nghệ thu thập và lưu trữ carbon được sử dụng trong quá trình tinh chế.

Amoniac màu xanh lam: Quá trình nhiệt phân khí mê-tan phân hủy metan thành hydro và carbon. Hydro được phục hồi trong quá trình được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất amoniac bằng điện xanh.

Amoniac màu xanh lá cây: Điện xanh được tạo ra bởi năng lượng tái tạo như năng lượng gió và năng lượng mặt trời được sử dụng để điện giải nước để tạo ra hydro, và sau đó amoniac được tổng hợp từ nitơ và hydro trong không khí.

Do amoniac xanh tạo ra nitơ và nước sau khi đốt cháy và không sản xuất carbon dioxide, nên amoniac xanh được coi là nhiên liệu không có carbon carbon và một trong những nguồn năng lượng sạch quan trọng trong tương lai.

Màu xanh lá cây toàn cầuammoniacThị trường vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. Từ góc độ toàn cầu, quy mô thị trường Ammonia xanh là khoảng 36 triệu đô la Mỹ vào năm 2021 và dự kiến ​​sẽ đạt 5,48 tỷ USD vào năm 2030, với tốc độ tăng trưởng hợp chất trung bình hàng năm là 74,8%, có tiềm năng đáng kể. Yundao Capital dự đoán rằng sản lượng toàn cầu của Green Amoniac sẽ vượt quá 20 triệu tấn vào năm 2030 và vượt quá 560 triệu tấn vào năm 2050, chiếm hơn 80% sản lượng amoniac toàn cầu.

Tính đến tháng 9 năm 2023, hơn 60 dự án Amoniac xanh đã được triển khai trên toàn thế giới, với tổng công suất sản xuất theo kế hoạch hơn 35 triệu tấn/năm. Các dự án amoniac xanh ở nước ngoài chủ yếu được phân phối ở Úc, Nam Mỹ, Châu Âu và Trung Đông.

Từ năm 2024, ngành công nghiệp amoniac xanh trong nước ở Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng. Theo thống kê không hoàn chỉnh, kể từ năm 2024, hơn 20 dự án amoniac hydro xanh đã được thúc đẩy. Envision Technology Group, China Energy Construction, Nhà đầu tư năng lượng nhà nước, Tập đoàn Năng lượng Nhà nước, v.v. đã đầu tư gần 200 tỷ nhân dân tệ vào việc thúc đẩy các dự án amoniac xanh, sẽ phát hành một lượng lớn năng lực sản xuất amoniac xanh trong tương lai.

Kịch bản ứng dụng của Amoniac xanh

Là một năng lượng sạch, Green Amoniac có nhiều kịch bản ứng dụng trong tương lai. Ngoài việc sử dụng nông nghiệp và công nghiệp truyền thống, nó còn chủ yếu bao gồm sản xuất năng lượng pha trộn, nhiên liệu vận chuyển, cố định carbon, lưu trữ hydro và các lĩnh vực khác.

1. Ngành vận chuyển

Phát thải carbon dioxide từ vận chuyển chiếm 3% đến 4% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Trong năm 2018, tổ chức hàng hải quốc tế đã áp dụng chiến lược sơ bộ về giảm phát thải khí nhà kính, đề xuất rằng vào năm 2030, lượng khí thải carbon vận chuyển toàn cầu sẽ giảm ít nhất 40% so với năm 2008 và cố gắng giảm 70% vào năm 2050.

Người ta thường tin vào ngành vận tải rằng Green Amoniac là một trong những loại nhiên liệu chính để khử cacbon trong ngành vận tải trong tương lai.

Sổ đăng ký vận chuyển của Lloyd một lần dự đoán rằng từ năm 2030 đến 2050, tỷ lệ amoniac làm nhiên liệu vận chuyển sẽ tăng từ 7% đến 20%, thay thế khí tự nhiên hóa lỏng và các nhiên liệu khác để trở thành nhiên liệu vận chuyển quan trọng nhất.

2. Ngành công nghiệp sản xuất điện

AmmoniacViệc đốt cháy không tạo ra CO2 và quá trình đốt cháy amoniac có thể sử dụng các cơ sở nhà máy nhiệt điện than hiện có mà không cần sửa đổi chính cho cơ thể nồi hơi. Đây là một biện pháp hiệu quả để giảm lượng khí thải carbon dioxide trong các nhà máy nhiệt điện than.

Vào ngày 15 tháng 7, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia và Cơ quan Quản lý Năng lượng Quốc gia đã ban hành Kế hoạch hành động của người Hồi giáo về chuyển đổi và xây dựng năng lượng than carbon thấp (2024-2027), trong đó đề xuất rằng sau khi chuyển đổi và xây dựng, các đơn vị năng lượng than nên có khả năng pha trộn hơn 10% amoniac xanh và đốt than. Tiêu thụ và mức phát thải carbon giảm đáng kể. Có thể thấy rằng trộn amoniac hoặc amoniac nguyên chất trong các đơn vị năng lượng nhiệt là một hướng kỹ thuật quan trọng để giảm phát thải carbon trong trường phát điện.

Nhật Bản là một nhà quảng bá chính của sản xuất năng lượng đốt kết hợp amoniac. Nhật Bản đã xây dựng lộ trình nhiên liệu Amoniac của Nhật Bản 2021-2050 vào năm 2021, và sẽ hoàn thành việc trình diễn và xác minh nhiên liệu amoniac pha trộn 20% trong các nhà máy nhiệt điện vào năm 2025; Khi công nghệ pha trộn amoniac trưởng thành, tỷ lệ này sẽ tăng lên hơn 50%; Vào khoảng năm 2040, một nhà máy điện amoniac nguyên chất sẽ được xây dựng.

3. Hãng lưu trữ hydro

Amoniac được sử dụng như một chất mang lưu trữ hydro, và cần phải trải qua các quá trình tổng hợp amoniac, hóa lỏng, vận chuyển và truyền lại hydro khí. Toàn bộ quá trình chuyển đổi amoniac-hydro là trưởng thành.

Hiện tại, có sáu cách chính của việc lưu trữ và vận chuyển hydro: lưu trữ và vận chuyển xi lanh áp suất cao, vận chuyển áp suất khí đường ống, lưu trữ và vận chuyển hydro chất lỏng nhiệt độ thấp, lưu trữ và vận chuyển hữu cơ lỏng, lưu trữ và vận chuyển amoniac và vận chuyển kim loại. Trong số đó, việc lưu trữ và vận chuyển amoniac lỏng là chiết xuất hydro thông qua tổng hợp amoniac, hóa lỏng, vận chuyển và tái tạo. Amoniac được hóa lỏng ở -33 ° C hoặc 1MPa. Chi phí hydro hóa/khử nước chiếm hơn 85%. Nó không nhạy cảm với khoảng cách vận chuyển và phù hợp cho việc lưu trữ và vận chuyển đường dài trung bình và đường dài của hydro, đặc biệt là vận chuyển đại dương. Đây là một trong những cách hứa hẹn nhất để lưu trữ và vận chuyển hydro trong tương lai.

4. Nguyên liệu hóa học

Là một phân bón nitơ màu xanh lá cây tiềm năng và nguyên liệu thô chính cho hóa chất màu xanh lá cây, màu xanh lá câyammoniacSẽ thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển nhanh chóng của AMMONIA XANH + Phân bón xanh và các chuỗi công nghiệp hóa học của Green Green Amoniac.

So với amoniac tổng hợp được làm từ năng lượng hóa thạch, người ta hy vọng rằng amoniac xanh sẽ không thể hình thành khả năng cạnh tranh hiệu quả như một nguyên liệu thô hóa học trước năm 2035.