في جنون ذروة الكربون والكربون منذ قرن من القرنالأمونياأصبح محور الاهتمام العالمي مؤخرًا. بالمقارنة مع الهيدروجين ، تتوسع الأمونيا من حقل الأسمدة الزراعية التقليدية إلى مجال الطاقة بسبب مزاياه الواضحة في التخزين والنقل.

وقالت فاريا ، الخبيرة في جامعة ترينتي في هولندا ، إنه مع ارتفاع أسعار الكربون ، قد يكون الأمونيا الخضراء هو ملك الوقود السائل في المستقبل.

إذن ، ما هو بالضبط الأمونيا الخضراء؟ ما هو وضعه التنميت؟ ما هي سيناريوهات التطبيق؟ هل هو اقتصادي؟

الأمونيا الخضراء وحالة تطويرها

الهيدروجين هو المادة الخام الرئيسية لالأمونياإنتاج. لذلك ، وفقًا لمختلف انبعاثات الكربون في عملية إنتاج الهيدروجين ، يمكن أيضًا تصنيف الأمونيا في الفئات الأربع التالية حسب اللون:

رماديالأمونيا: مصنوعة من الطاقة الأحفورية التقليدية (الغاز الطبيعي والفحم).

الأزرق الأمونيا: يتم استخراج الهيدروجين الخام من الوقود الأحفوري ، ولكن يتم استخدام تقنية التقاط وتخزين الكربون في عملية التكرير.

الأمونيا الأزرق الأخضر: تعمل عملية الانحلال الحراري للميثان على تحلل الميثان إلى الهيدروجين والكربون. يتم استخدام الهيدروجين المسترد في العملية كمواد خام لإنتاج الأمونيا باستخدام الكهرباء الخضراء.

الأمونيا الخضراء: يتم استخدام الكهرباء الخضراء الناتجة عن الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية للمياه الكهربائية لإنتاج الهيدروجين ، ثم يتم تصنيع الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين في الهواء.

نظرًا لأن الأمونيا الخضراء تنتج النيتروجين والماء بعد الاحتراق ، ولا تنتج ثاني أكسيد الكربون ، فإن الأمونيا الخضراء تعتبر وقودًا "صفريًا كربونيًا" وواحد من مصادر الطاقة النظيفة المهمة في المستقبل.

الأخضر العالميالأمونياالسوق لا يزال في مهده. من منظور عالمي ، يبلغ حجم سوق الأمونيا الأخضر حوالي 36 مليون دولار أمريكي في عام 2021 ، ومن المتوقع أن يصل إلى 5.48 مليار دولار أمريكي في عام 2030 ، مع متوسط ​​معدل نمو مركب سنوي قدره 74.8 ٪ ، وهو ما يتمتع بإمكانات كبيرة. تتوقع Yundao Capital أن الإنتاج السنوي العالمي للأمونيا الخضراء سيتجاوز 20 مليون طن في عام 2030 ويتجاوز 560 مليون طن في عام 2050 ، وهو ما يمثل أكثر من 80 ٪ من إنتاج الأمونيا العالمي.

اعتبارًا من سبتمبر 2023 ، تم نشر أكثر من 60 مشروعًا للأمونيا الأخضر في جميع أنحاء العالم ، مع إجمالي القدرة الإنتاجية المخططة تزيد عن 35 مليون طن في السنة. يتم توزيع مشاريع الأمونيا الخضراء في الخارج بشكل أساسي في أستراليا وأمريكا الجنوبية وأوروبا والشرق الأوسط.

منذ عام 2024 ، تطورت صناعة الأمونيا الخضراء المحلية في الصين بسرعة. وفقًا للإحصاءات غير المكتملة ، منذ عام 2024 ، تم الترويج لأكثر من 20 مشروعًا للأمونيا الهيدروجين الخضراء. استثمرت شركة Envision Technology Group و China Energy Construction و State Power Investment Group و State Energy Group ، إلخ. ما يقرب من 200 مليار يوان في تعزيز مشاريع الأمونيا الخضراء ، والتي ستصدر كمية كبيرة من طاقة إنتاج الأمونيا الخضراء في المستقبل.

سيناريوهات التطبيق للأمونيا الخضراء

كطاقة نظيفة ، فإن الأمونيا الخضراء لديها مجموعة متنوعة من سيناريوهات التطبيق في المستقبل. بالإضافة إلى الاستخدامات الزراعية والصناعية التقليدية ، فإنه يشمل أيضًا توليد الطاقة المزج ، ووقود الشحن ، وتثبيت الكربون ، وتخزين الهيدروجين وغيرها من الحقول.

1. صناعة الشحن

تمثل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الشحن 3 ٪ إلى 4 ٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. في عام 2018 ، اعتمدت المنظمة البحرية الدولية استراتيجية أولية لتقليل انبعاثات غازات الدفيئة ، تقترح أنه بحلول عام 2030 ، سيتم تخفيض انبعاثات الكربون الشحن العالمية بنسبة 40 ٪ على الأقل مقارنة مع عام 2008 ، ويسعى إلى الحد بنسبة 70 ٪ بحلول عام 2050.

يُعتقد عمومًا في صناعة الشحن أن الأمونيا الخضراء هي واحدة من أنواع الوقود الرئيسية لإزالة الكربون في صناعة الشحن في المستقبل.

توقع سجل لويد للشحن ذات مرة أنه بين عامي 2030 و 2050 ، ستزداد نسبة الأمونيا كوقود الشحن من 7 ٪ إلى 20 ٪ ، لتحل محل الغاز الطبيعي المسال والوقود الآخر لتصبح أهم وقود شحن.

2. صناعة توليد الطاقة

الأمونيالا ينتج عن الاحتراق ثاني أكسيد الكربون ، ويمكن للاحتراق المصنوع من الأمونيا الاستفادة من مرافق محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم الحالية دون تعديلات كبيرة على جسم المرجل. إنه مقياس فعال للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم.

في 15 يوليو ، أصدرت اللجنة الوطنية للتنمية والإصلاح والإدارة الوطنية للطاقة "خطة العمل للتحول المنخفض الكربون وبناء طاقة الفحم (2024-2027)" ، والتي اقترحت أنه بعد التحول والبناء ، يجب أن تتمتع وحدات طاقة الفحم بالقدرة على مزج أكثر من 10 ٪ من الأمونيا الأخضر والفحم. يتم تقليل مستويات الاستهلاك وانبعاثات الكربون بشكل كبير. يمكن ملاحظة أن خلط الأمونيا أو الأمونيا النقية في وحدات الطاقة الحرارية هو اتجاه فني مهم لتقليل انبعاثات الكربون في مجال توليد الطاقة.

اليابان هي المروج الرئيسي لتوليد الطاقة المحتوية في الأمونيا. صاغت اليابان "خريطة طريق أمونيا في اليابان 2021-2050 في عام 2021 ، وسوف تكمل العرض والتحقق من وقود الأمونيا المخلوط بنسبة 20 ٪ في محطات الطاقة الحرارية بحلول عام 2025 ؛ مع نضوج تقنية الأمونيا المخلوطة ، ستزداد هذه النسبة إلى أكثر من 50 ٪ ؛ بحلول حوالي عام 2040 ، سيتم بناء محطة طاقة أمونيا نقية.

3. حاملة تخزين الهيدروجين

يتم استخدام الأمونيا كحامل تخزين الهيدروجين ، ويحتاج إلى الذهاب من خلال عمليات تخليق الأمونيا ، وتسييل ، ونقل ، وإعادة استخراج الهيدروجين الغازي. عملية تحويل الأمونيا-هيدروجين ناضجة.

في الوقت الحاضر ، هناك ست طرق رئيسية لتخزين الهيدروجين ونقلها: تخزين ونقل أسطوانة عالي الضغط ، وسائل النقل الغازية لخطوط الأنابيب ، وتخزين الهيدروجين السائل منخفضة درجة الحرارة ، وتخزين وتخزين السائل العضوي وتخزين الأمونيا السائل وتخزين الهيدروجين الصلبة المعدنية. من بينها ، تخزين الأمونيا السائل ونقله هو استخراج الهيدروجين من خلال تخليق الأمونيا ، والتمويل ، والنقل ، والتنظيم. تم تسييل الأمونيا عند -33 درجة مئوية أو 1MPa. تكلفة الهدرجة/إزالة الهيدروجين تمثل أكثر من 85 ٪. إنه ليس حساسًا لمسافة النقل وهو مناسب لتخزين ونقل الهيدروجين السائبة المتوسطة والطويلة ، وخاصة نقل المحيطات. إنها واحدة من أكثر الطرق الواعدة لتخزين الهيدروجين ونقلها في المستقبل.

4. المواد الخام الكيميائية

كأسمدة النيتروجين الأخضر المحتملة والمواد الخام الرئيسية للمواد الكيميائية الخضراء ، الأخضرالأمونياسوف يعزز بقوة التطور السريع للسلاسل الصناعية "الأمونيا الخضراء + الأسمدة الخضراء" و "الأخضر الأمونيا الكيميائي".

بالمقارنة مع الأمونيا الاصطناعية المصنوعة من الطاقة الأحفورية ، من المتوقع أن الأمونيا الخضراء لن تكون قادرة على تكوين القدرة التنافسية الفعالة كمواد خام كيميائية قبل عام 2035.