En la fiebre centenaria del pico de carbono y la neutralidad de carbono, los países de todo el mundo están buscando activamente la próxima generación de tecnología energética y energía verde.amoníacoRecientemente, el amoníaco se ha convertido en el foco de atención mundial. En comparación con el hidrógeno, el amoníaco se está expandiendo desde el campo tradicional de los fertilizantes agrícolas al sector energético debido a sus evidentes ventajas en el almacenamiento y el transporte.

Faria, experto de la Universidad de Twente en Países Bajos, dijo que con el aumento de los precios del carbono, el amoníaco verde puede ser el futuro rey de los combustibles líquidos.

Entonces, ¿qué es exactamente el amoníaco verde? ¿Cuál es su estado de desarrollo? ¿Cuáles son sus aplicaciones? ¿Es económico?

Amoniaco verde y su estado de desarrollo

El hidrógeno es la principal materia prima paraamoníacoProducción. Por lo tanto, según las diferentes emisiones de carbono en el proceso de producción de hidrógeno, el amoníaco también puede clasificarse en las siguientes cuatro categorías por color:

Grisamoníaco:Fabricado a partir de energía fósil tradicional (gas natural y carbón).

Amoníaco azul: el hidrógeno crudo se extrae de combustibles fósiles, pero en el proceso de refinación se utiliza tecnología de captura y almacenamiento de carbono.

Amoníaco azul-verde: El proceso de pirólisis del metano lo descompone en hidrógeno y carbono. El hidrógeno recuperado en el proceso se utiliza como materia prima para producir amoníaco mediante electricidad verde.

Amoníaco verde: La electricidad verde generada por energías renovables, como la eólica y la solar, se utiliza para electrolizar el agua y producir hidrógeno, y luego el amoníaco se sintetiza a partir del nitrógeno y el hidrógeno del aire.

Debido a que el amoníaco verde produce nitrógeno y agua después de la combustión, y no produce dióxido de carbono, el amoníaco verde se considera un combustible “sin carbono” y una de las fuentes de energía limpia importantes en el futuro.

El verde globalamoníacoEl mercado aún se encuentra en sus inicios. Desde una perspectiva global, el tamaño del mercado del amoníaco verde fue de aproximadamente US$36 millones en 2021 y se espera que alcance los US$5.480 millones en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta promedio del 74,8%, lo que representa un potencial considerable. Yundao Capital predice que la producción anual mundial de amoníaco verde superará los 20 millones de toneladas en 2030 y los 560 millones de toneladas en 2050, lo que representa más del 80% de la producción mundial de amoníaco.

A septiembre de 2023, se habían implementado más de 60 proyectos de amoníaco verde en todo el mundo, con una capacidad de producción total planificada de más de 35 millones de toneladas anuales. Los proyectos internacionales de amoníaco verde se distribuyen principalmente en Australia, Sudamérica, Europa y Oriente Medio.

Desde 2024, la industria nacional de amoníaco verde en China ha experimentado un rápido desarrollo. Según estadísticas incompletas, desde 2024 se han impulsado más de 20 proyectos de amoníaco de hidrógeno verde. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation y State Energy Group, entre otras, han invertido cerca de 200 000 millones de yuanes en la promoción de proyectos de amoníaco verde, lo que liberará una gran capacidad de producción de amoníaco verde en el futuro.

Escenarios de aplicación del amoniaco verde

Como energía limpia, el amoníaco verde tiene diversas aplicaciones futuras. Además de los usos agrícolas e industriales tradicionales, también incluye principalmente la generación de energía combinada, el combustible para el transporte marítimo, la fijación de carbono, el almacenamiento de hidrógeno y otros campos.

1. Industria naviera

Las emisiones de dióxido de carbono del transporte marítimo representan entre el 3 % y el 4 % de las emisiones globales de dióxido de carbono. En 2018, la Organización Marítima Internacional adoptó una estrategia preliminar para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, proponiendo que, para 2030, las emisiones de carbono del transporte marítimo mundial se reduzcan al menos un 40 % en comparación con 2008, y aspirando a reducirlas en un 70 % para 2050. Para lograr la reducción de carbono y la descarbonización en el sector del transporte marítimo, la sustitución de las energías fósiles por combustibles limpios es la solución técnica más prometedora.

En la industria naviera se cree generalmente que el amoníaco verde es uno de los principales combustibles para la descarbonización de la industria naviera en el futuro.

Lloyd's Register of Shipping predijo una vez que entre 2030 y 2050, la proporción de amoníaco como combustible para el transporte marítimo aumentará del 7% al 20%, reemplazando al gas natural licuado y otros combustibles para convertirse en el combustible para el transporte marítimo más importante.

2. Industria de generación de energía

AmoníacoLa combustión no produce CO2, y la combustión mixta con amoníaco permite utilizar las centrales térmicas de carbón existentes sin necesidad de realizar modificaciones importantes en el cuerpo de la caldera. Es una medida eficaz para reducir las emisiones de dióxido de carbono en las centrales térmicas de carbón.

El 15 de julio, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y la Administración Nacional de Energía emitieron el "Plan de Acción para la Transformación y Construcción de Centrales de Carbón con Bajas Emisiones de Carbono (2024-2027)", que propone que, tras la transformación y la construcción, las centrales térmicas de carbón puedan mezclar más del 10 % de amoníaco verde y quemar carbón. El consumo y las emisiones de carbono se reducen significativamente. Se observa que la mezcla de amoníaco o amoníaco puro en las centrales térmicas es una importante orientación técnica para la reducción de las emisiones de carbono en el sector de la generación de energía.

Japón es un importante promotor de la generación de energía mediante combustión de amoníaco. En 2021, formuló la "Hoja de Ruta del Combustible de Amoníaco de Japón 2021-2050" y completará la demostración y verificación del 20 % de amoníaco mezclado en centrales térmicas para 2025. A medida que la tecnología de amoníaco mezclado madure, esta proporción aumentará a más del 50 %; hacia 2040, se construirá una central eléctrica de amoníaco puro.

3. Portador de almacenamiento de hidrógeno

El amoníaco se utiliza como transportador de almacenamiento de hidrógeno y requiere procesos de síntesis, licuefacción, transporte y reextracción de hidrógeno gaseoso. El proceso completo de conversión de amoníaco a hidrógeno está maduro.

Actualmente, existen seis métodos principales de almacenamiento y transporte de hidrógeno: almacenamiento y transporte en cilindros de alta presión, transporte gaseoso presurizado por tuberías, almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido a baja temperatura, almacenamiento y transporte de líquidos orgánicos, almacenamiento y transporte de amoníaco líquido, y almacenamiento y transporte de hidrógeno sólido metálico. Entre ellos, el almacenamiento y transporte de amoníaco líquido consiste en extraer hidrógeno mediante síntesis, licuefacción, transporte y regasificación de amoníaco. El amoníaco se licúa a -33 °C o 1 MPa. El coste de la hidrogenación/deshidrogenación representa más del 85 %. No es sensible a la distancia de transporte y es adecuado para el almacenamiento y transporte de hidrógeno a granel a media y larga distancia, especialmente el transporte marítimo. Es uno de los métodos más prometedores de almacenamiento y transporte de hidrógeno en el futuro.

4. Materias primas químicas

Como potencial fertilizante nitrogenado verde y principal materia prima para productos químicos verdes, el nitrógeno verdeamoníacoPromoverá fuertemente el rápido desarrollo de las cadenas industriales “amoníaco verde + fertilizante verde” y “amoníaco verde químico”.

En comparación con el amoníaco sintético elaborado a partir de energía fósil, se espera que el amoníaco verde no pueda alcanzar una competitividad efectiva como materia prima química antes de 2035.