Стара хемија во нови бои
На крајот на септември 2020 година, првата пратка во светот син амонијак (1), која, според извештаите во печатот, требаше да се користи во електрани за производство на електрична енергија без емисии на јаглерод диоксид, ја напушти Саудиска Арабија за Јапонија. За неупатените, ова може да изгледа малку мистериозно. Дали има ново чудо гориво?
Сауди Арамко, компанијата зад овој транспорт, произведуваше гориво со конверзија на јаглеводороди (т.е. производи добиени од нафта) во водород и потоа го претвораат производот во амонијак, заробувајќи го нуспроизводот на јаглерод диоксид. Така, амонијакот складира водород, кој исто така се нарекува „син“ водород, за разлика од „зелениот“ водород, кој доаѓа од обновливи извори, а не од фосилни горива. Може да се согорува и како гориво во термоелектраните, што е важно, без да испушта јаглерод диоксид.
Зошто е подобро да се складира и транспортира водород врзан во амонијак отколку само чист водород? „Амонијакот полесно се втечнува - се кондензира на минус 33 степени Целзиусови - и содржи 1,7 пати повеќе водород на кубен метар од течниот водород“, вели инвестициската банка HSBC во студијата што ја поддржува новата технологија.
Саудиска Арабија, најголемиот светски извозник на нафта, инвестира во технологија за екстракција на водород од фосилните горива и претворање на производот во амонијак. Американската компанија Air Products & Chemicals Inc. Летото потпишаа договор со саудиската компанија ACWA Power International и организациите одговорни за изградбата на идниот футуристички град Неом (2), кој кралството сака да го изгради на брегот на Црвеното Море. Според договорот, ќе биде изградена централа за амонијак базирана на водород вредна XNUMX милијарди долари, напојувана со обновлива енергија.
2. Една од визуелизациите на футуристичкиот саудиски град Неом.
Познато е дека водородот е чисто гориво што не произведува ништо друго освен водена пареа кога се согорува. Често се претставува како одличен извор на зелена енергија. Сепак, реалноста е малку покомплицирана. Вкупниот биланс на емисиите на водород е чист како горивото што се користи за негово производство. Земајќи го предвид вкупниот биланс на емисиите, се разликуваат такви видови на гас како зелен водород, син водород и сив водород. Зелен водород се произведува само со обновливи извори на енергија и без јаглерод. Сивиот водород, најчестиот облик на водород во економијата, се произведува од фосилни горива, што значи дека емисиите на нискојаглеродниот водород во голема мера се неутрализираат со процесот на производство. Синиот водород е името дадено на водородот произведен само од природен гас, кој има помали емисии на јаглерод диоксид и е почист од повеќето фосилни горива.
Амонијак е хемиско соединение кое содржи три молекули водород и една молекула азот. Во оваа смисла, тој „складира“ водород и може да се користи како суровина за производство на „одржлив водород“. Самиот амонијак, како водородот, не испушта јаглерод диоксид кога согорува во термоцентрала. Сината боја во името значи дека се произведува со природен гас (а во некои случаи и јаглен). Се смета за позелена форма на производство на енергија, исто така, поради способноста да се фати и да се зароби јаглерод диоксид (CCS) за време на процесот на конверзија. Така барем вели Aramco, компанијата што ги произведува.
Од сино до зелено
Многу експерти веруваат дека методот опишан погоре е само преодна фаза, а целта е да се постигне ефикасно производство на зелен амонијак. Се разбира, ова нема да се разликува во хемискиот состав, исто како што сината боја не се разликува во хемискиот состав од кој било друг амонијак. Едноставниот факт е дека процесот на производство за зелената верзија ќе биде целосно без емисија и нема да има никаква врска со фосилните горива. Ова може да биде, на пример, постројка што произведува обновлив водород, кој потоа се претвора во амонијак за полесно складирање и транспорт.
Во декември 2018 година, беше објавен извештај од Комисијата за енергетска транзиција на Обединетото Кралство, „коалиција на бизнисмени, финансии и лидери на граѓанското општество од сите индустрии кои произведуваат и користат енергија“. Можна мисија. Според авторите, целосната декарбонизација на амонијакот до 2050 година е технички и економски изводлива, но синиот амонијак ќе биде ирелевантен за неколку децении. На крајот ќе доминира зелен амонијак. Ова се должи на високата цена за зафаќање на последните 10-20% од CO, се вели во извештајот.2 во процесот на производство. Сепак, други коментатори посочија дека овие предвидувања се засноваат на состојбата на уметноста. Во меѓувреме, продолжуваат истражувањата за нови методи за синтеза на амонијак.
На пример Матео Масанти, инженер во Casale SA (член на Здружението за енергетика на амонијак), презентираше ново патентиран процес за „конвертирање на природен гас во амонијак со COXNUMX намалување на емисиите“.2 во атмосферата до 80% во однос на најдобрите достапни технологии“. Едноставно кажано, тој предлага да се замени единицата CDR (отстранување на јаглерод диоксид) што се користи за зафаќање на јаглерод диоксид од издувните гасови по согорувањето со „стратегија за декарбонизација пред согорување“.
Има многу други нови идеи. Американската компанија Monolith Materials нуди „нов електричен процес за претворање на природниот гас во јаглерод во форма на саѓи и водород со висока ефикасност“. Јагленот не е отпаден производ, туку супстанца која може да има форма на комерцијално вредна стока. Компанијата сака да складира водород не само во форма на амонијак, туку и, на пример, во метанол. Постои и eSMR, метод развиен од Халдор Топсо од Данска, врз основа на користење на електрична енергија произведена од обновливи извори како дополнителен извор на процесна топлина во фазата на пареа реформирање на метанот при производство на водород во фабрика за амонијак. Проектирано намалување на емисиите на CO2 за производство на амонијак околу 30%.
Како што знаете, нашиот Орлен се занимава и со производство на водород. Тој зборуваше за производството на зелен амонијак како уред за складирање енергија на полскиот хемиски конгрес во септември 2020 година, т.е. неколку дена пред поаѓањето на горенаведениот транспорт за Јапонија, Јацек Менделевски, член на одборот на директори на Анвил од групата ПКН Орлен. Всушност, веројатно се работеше за син амонијакспоред класификацијата опишана погоре. Од оваа изјава не е јасно дека овој производ е веќе произведен од Анвил, но може да се претпостави дека има планови за производство на најмалку син амонијак во Полска.
