En la moda de la neutralidad de carbono y el pico de carbono de un siglo, los países de todo el mundo buscan activamente la próxima generación de tecnología energética y verde.amoníacose está convirtiendo en el foco de la atención global recientemente. En comparación con el hidrógeno, el amoníaco se está expandiendo desde el campo de fertilizantes agrícolas más tradicionales hasta el campo de energía debido a sus obvias ventajas en el almacenamiento y el transporte.

Faria, experta en la Universidad de Twente en los 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 los escenarios de aplicación? ¿Es económico?

Amoníaco verde y su estado de desarrollo

El hidrógeno es la principal materia prima paraamoníacoproducción. Por lo tanto, de acuerdo con las diferentes emisiones de carbono en el proceso de producción de hidrógeno, el amoníaco también se puede clasificar en las siguientes cuatro categorías por color:

Grisamoníaco: Hecho de energía fósil tradicional (gas natural y carbón).

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

Amoníaco azul verde: el proceso de pirólisis de metano descompone metano en hidrógeno y carbono. El hidrógeno recuperado en el proceso se usa como materia prima para producir amoníaco utilizando electricidad verde.

Amoniaco verde: la electricidad verde generada por energía renovable, como la energía eólica y solar, se usa para electrolizar agua para producir hidrógeno, y luego el amoníaco se sintetiza a partir de nitrógeno e hidrógeno en el 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 de "carbono cero" y una de las fuentes de energía limpia importantes en el futuro.

El verde globalamoníacoEl mercado todavía está en su infancia. Desde una perspectiva global, el tamaño del mercado de amoníaco verde es de aproximadamente US $ 36 millones en 2021 y se espera que alcance los US $ 5,48 mil millones en 2030, con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio del 74,8%, que tiene un potencial considerable. Yundao Capital predice que la producción anual global de amoníaco verde superará los 20 millones de toneladas en 2030 y superará los 560 millones de toneladas en 2050, lo que representa más del 80% de la producción global de amoníaco.

A partir de septiembre de 2023, se han desplegado 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/año. Los proyectos de amoníaco verde en el extranjero se distribuyen principalmente en Australia, América del Sur, Europa y Oriente Medio.

Desde 2024, la industria nacional de amoníaco verde en China se ha desarrollado rápidamente. Según estadísticas incompletas, desde 2024, se han promovido más de 20 proyectos de amoníaco de hidrógeno verde. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, etc., han invertido casi 200 mil millones de yuanes en la promoción de proyectos de amoníaco verde, lo que liberará una gran cantidad de capacidad de producción de amoníaco verde en el futuro.

Escenarios de aplicación de amoníaco verde

Como energía limpia, el amoníaco verde tiene una variedad de escenarios de aplicación en el futuro. Además de los usos agrícolas e industriales tradicionales, también incluye principalmente la combinación de generación de energía, envío de combustible, fijación de carbono, almacenamiento de hidrógeno y otros campos.

1. Industria naviera

Las emisiones de dióxido de carbono del envío representan del 3% al 4% de las emisiones globales de dióxido de carbono. En 2018, la organización marítima internacional adoptó una estrategia preliminar para la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, proponiendo que para 2030, las emisiones de carbono de envío global se reducirán en al menos un 40% en comparación con 2008, y se esfuerza por reducir en un 70% para 2050. Para lograr la reducción de carbono y la descarbonización en la industria naviera en la industria naviera, los combustibles que reemplazan la energía fosil es el medio técnico más prometedor.

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

El Registro de envío de Lloyd una vez predijo que entre 2030 y 2050, la proporción de amoníaco como combustible de envío aumentará del 7% al 20%, reemplazando el gas natural licuado y otros combustibles para convertirse en el combustible de envío más importante.

2. Industria de generación de energía

AmoníacoLa combustión no produce CO2, y la combustión mezclada con amoníaco puede utilizar las instalaciones de planta de energía a carbón existentes sin modificaciones importantes en el cuerpo de la caldera. Es una medida efectiva para reducir las emisiones de dióxido de carbono en centrales eléctricas 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 la energía del carbón (2024-2027)", que propuso que después de la transformación y la construcción, las unidades de energía del carbón deberían tener la capacidad de mezclar más del 10% de amonio verde y carbón de quemaduras. Los niveles de consumo y emisión de carbono se reducen significativamente. Se puede ver que mezclar amoníaco o amoníaco puro en las unidades de energía térmica es una dirección técnica importante para la reducción de emisiones de carbono en el campo de generación de energía.

Japón es un promotor importante de la generación de energía de combustión combinada de amoníaco. Japón formuló la "Hoja de ruta de combustible de amoníaco de Japón 2021-2050" en 2021, y completará la demostración y verificación del 20% de combustible de amoníaco mezclado en centrales eléctricas térmicas para 2025; A medida que la tecnología combinada de amoníaco madura, esta proporción aumentará a más del 50%; Alrededor de 2040, se construirá una planta de energía de amoníaco puro.

3. Portador de almacenamiento de hidrógeno

El amoníaco se usa como portador de almacenamiento de hidrógeno y necesita pasar por los procesos de síntesis de amoníaco, licuefacción, transporte y reextracción de hidrógeno gaseoso. Todo el proceso de conversión de amoníaco-hidrógeno es maduro.

En la actualidad, hay seis formas principales de almacenamiento y transporte de hidrógeno: almacenamiento y transporte de cilindros de alta presión, transporte presurizado gaseoso de tuberías, almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido a baja temperatura, almacenamiento y transporte orgánico líquido, almacenamiento y transporte de amoníaco líquido, y almacenamiento y transporte de hidrógeno sólido metálico. Entre ellos, el almacenamiento y el transporte de amoníaco líquido es extraer hidrógeno a través de la síntesis de amoníaco, licuefacción, transporte y regasificación. El amoníaco se licide a -33 ° C o 1MPa. El costo de la hidrogenación/deshidrogenación representa más del 85%. No es sensible a la distancia de transporte y es adecuado para el almacenamiento y el transporte de hidrógeno a granel, especialmente el transporte del océano. Es una de las formas más prometedoras de almacenamiento y transporte de hidrógeno en el futuro.

4. Materias primas químicas

Como un potencial fertilizante de nitrógeno verde y la principal materia prima para productos químicos verdes, verdeamoníacopromoverá fuertemente el rápido desarrollo de la "amoníaco verde + fertilizante verde" y las cadenas industriales de "químicos de amoníaco verde".

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