У столітньому шаленому пориві вуглецевого піку та вуглецевої нейтральності країни всього світу активно шукають енергетичні технології наступного покоління та «зелені» технології.аміакостаннім часом стає центром світової уваги. Порівняно з воднем, аміак розширюється з традиційної галузі сільськогосподарських добрив до енергетичної галузі завдяки своїм очевидним перевагам у зберіганні та транспортуванні.

Фаріа, експерт з Університету Твенте в Нідерландах, сказав, що зі зростанням цін на вуглець зелений аміак може стати майбутнім королем рідкого палива.

Отже, що ж таке зелений аміак? Який статус його розробки? Які сценарії застосування? Чи він економічно вигідний?

Зелений аміак та стан його розвитку

Водень є основною сировиною дляаміаквиробництво. Отже, відповідно до різних викидів вуглецю в процесі виробництва водню, аміак також можна класифікувати на такі чотири категорії за кольором:

СірийаміакВиготовлено з традиційної викопної енергії (природного газу та вугілля).

Блакитний аміак: сирий водень видобувається з викопного палива, але в процесі переробки використовується технологія уловлювання та зберігання вуглецю.

Синьо-зелений аміак: процес піролізу метану розкладає метан на водень та вуглець. Водень, отриманий у процесі, використовується як сировина для виробництва аміаку з використанням зеленої електроенергії.

Зелений аміак: Зелена електроенергія, що виробляється з відновлюваних джерел енергії, таких як вітер та сонце, використовується для електролізу води для отримання водню, а потім аміак синтезується з азоту та водню в повітрі.

Оскільки зелений аміак після згоряння утворює азот і воду, а не вуглекислий газ, зелений аміак вважається паливом з «нульовим викидом вуглецю» та одним із важливих джерел чистої енергії в майбутньому.

Глобальний зеленийаміакРинок все ще перебуває на початковій стадії розвитку. З глобальної точки зору, обсяг ринку зеленого аміаку у 2021 році становить близько 36 мільйонів доларів США, а очікується, що він досягне 5,48 мільярда доларів США у 2030 році, із середньорічним темпом зростання 74,8%, що має значний потенціал. Yundao Capital прогнозує, що світове річне виробництво зеленого аміаку перевищить 20 мільйонів тонн у 2030 році та перевищить 560 мільйонів тонн у 2050 році, що становитиме понад 80% світового виробництва аміаку.

Станом на вересень 2023 року у світі було розгорнуто понад 60 проектів з виробництва зеленого аміаку із загальною запланованою виробничою потужністю понад 35 мільйонів тонн на рік. Закордонні проекти з виробництва зеленого аміаку в основному розподілені в Австралії, Південній Америці, Європі та на Близькому Сході.

З 2024 року вітчизняна галузь виробництва зеленого аміаку в Китаї швидко розвивається. Згідно з неповною статистикою, з 2024 року було просунуто понад 20 проектів зеленого водневого аміаку. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group тощо інвестували майже 200 мільярдів юанів у просування проектів зеленого аміаку, що дозволить вивільнити значні потужності з виробництва зеленого аміаку в майбутньому.

Сценарії застосування зеленого аміаку

Як чиста енергія, зелений аміак має різноманітні сценарії застосування в майбутньому. Окрім традиційного сільського господарства та промисловості, він також включає виробництво енергії в сумішах, судноплавне паливо, фіксацію вуглецю, зберігання водню та інші галузі.

1. Судноплавна галузь

Викиди вуглекислого газу від судноплавства становлять від 3% до 4% світових викидів вуглекислого газу. У 2018 році Міжнародна морська організація прийняла попередню стратегію скорочення викидів парникових газів, пропонуючи, що до 2030 року світові викиди вуглецю від судноплавства скоротяться щонайменше на 40% порівняно з 2008 роком, а до 2050 року прагнутиме скорочення на 70%. Для досягнення скорочення викидів вуглецю та декарбонізації в судноплавній галузі заміна викопного палива чистим паливом є найперспективнішим технічним засобом.

У судноплавній галузі загальноприйнято вважати, що зелений аміак є одним з основних видів палива для декарбонізації судноплавної галузі в майбутньому.

Реєстр судноплавства Ллойда колись передбачив, що між 2030 і 2050 роками частка аміаку як судноплавного палива зросте з 7% до 20%, замінивши скраплений природний газ та інші види палива та ставши найважливішим судноплавним паливом.

2. Енергетична галузь

АміакСпалювання не утворює CO2, а аміачно-змішане спалювання може використовувати існуючі потужності вугільних електростанцій без значних модифікацій корпусу котла. Це ефективний захід для зменшення викидів вуглекислого газу на вугільних електростанціях.

15 липня Національна комісія з розвитку та реформ і Національне енергетичне управління опублікували «План дій щодо низьковуглецевої трансформації та будівництва вугільних електростанцій (2024-2027)», у якому пропонується, щоб після трансформації та будівництва вугільні енергоблоки мали можливість змішувати понад 10% зеленого аміаку та спалювати вугілля. Споживання та рівень викидів вуглецю значно знижуються. Можна побачити, що змішування аміаку або чистого аміаку в теплових енергоблоках є важливим технічним напрямком для скорочення викидів вуглецю в галузі виробництва електроенергії.

Японія є головним промоутером виробництва електроенергії з аміачної суміші. У 2021 році Японія розробила «Дорожню карту Японії щодо аміачного палива на 2021-2050 роки» та завершить демонстрацію та перевірку 20% змішаного аміачного палива на теплових електростанціях до 2025 року; у міру розвитку технології аміачних сумішей ця частка зросте до понад 50%; приблизно до 2040 року буде побудована електростанція, що використовує чистий аміак.

3. Носій для зберігання водню

Аміак використовується як носій водню та повинен пройти процеси синтезу аміаку, зрідження, транспортування та повторної екстракції газоподібного водню. Весь процес перетворення аміаку у водень є зрілим.

Наразі існує шість основних способів зберігання та транспортування водню: зберігання та транспортування у балонах високого тиску, транспортування газоподібного водню під тиском трубопроводами, зберігання та транспортування рідкого водню за низьких температур, зберігання та транспортування рідкої органічної речовини, зберігання та транспортування рідкого аміаку, а також зберігання та транспортування твердого водню у металевому стані. Серед них зберігання та транспортування рідкого аміаку передбачає видобування водню шляхом синтезу аміаку, скраплення, транспортування та регазифікації. Аміак скраплюється при температурі -33°C або тиску 1 МПа. Вартість гідрування/дегідрування становить понад 85%. Це не залежить від відстані транспортування та підходить для зберігання та транспортування водню на середні та великі відстані, особливо для морського транспортування. Це один з найперспективніших способів зберігання та транспортування водню в майбутньому.

4. Хімічна сировина

Як потенційне зелене азотне добриво та основна сировина для зелених хімікатів, зеленіаміакбуде рішуче сприяти швидкому розвитку промислових ланцюгів «зелений аміак + зелені добрива» та «зелена аміачна хімія».

Порівняно з синтетичним аміаком, виготовленим з викопного палива, очікується, що зелений аміак не зможе сформувати ефективну конкурентоспроможність як хімічна сировина до 2035 року.