En la locura de un siglo por alcanzar el 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.amoníacose está convirtiendo recientemente en el foco de atención mundial. En comparación con el hidrógeno, el amoníaco se está expandiendo desde el campo de los fertilizantes agrícolas más tradicionales al campo de la energía debido a sus evidentes ventajas en almacenamiento y transporte.

Faria, experto de 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 tanto, según las diferentes emisiones de carbono en el proceso de producción de hidrógeno, el amoniaco también se puede clasificar por color en las siguientes cuatro categorías:

Grisamoníaco: Elaborado a partir de energías fósiles tradicionales (gas natural y carbón).

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

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

Amoníaco verde: la electricidad verde generada por energías renovables como la eólica y la solar se utiliza para electrolizar el agua para 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 más importantes del futuro.

El verde globalamoníacoEl mercado está todavía en su infancia. Desde una perspectiva global, el tamaño del mercado del amoníaco verde es de aproximadamente 36 millones de dólares en 2021 y se espera que alcance los 5.480 millones de dólares en 2030, con una tasa de crecimiento compuesto anual promedio del 74,8%, lo que tiene un potencial considerable. Yundao Capital predice que la producción anual mundial 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 mundial de amoníaco.

Hasta septiembre de 2023, se han 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/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 del amoníaco verde en China se ha desarrollado rápidamente. Según estadísticas incompletas, desde 2024 se han impulsado más de 20 proyectos de hidrógeno y amoníaco 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, que liberarán una gran cantidad de capacidad de producción de amoníaco verde en el futuro.

Escenarios de aplicación del 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 generación combinada de energía, el transporte de combustible, la fijación de carbono, el almacenamiento de hidrógeno y otros campos.

1. Industria naviera

Las emisiones de dióxido de carbono procedentes del transporte marítimo representan entre el 3% y el 4% de las emisiones mundiales 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 reducirán al menos un 40 % en comparación con 2008, y se esforzará por reducirlas un 70 % para 2050. Para lograr la reducción de carbono y la descarbonización en la industria del transporte marítimo, los combustibles limpios que reemplazan la energía fósil son el medio técnico más prometedor.

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

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

2. Industria de generación de energía

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

Japón es un importante promotor de la generación de energía mediante combustión con mezclas de amoníaco. Japón formuló la “Hoja de ruta japonesa sobre combustible de amoníaco 2021-2050” en 2021 y completará la demostración y verificación del combustible de mezcla de amoníaco al 20 % en centrales térmicas para 2025; a medida que madure la tecnología de mezcla de amoníaco, esta proporción aumentará a más del 50%; Alrededor de 2040 se construirá una central eléctrica de amoníaco puro.

3. Portador de almacenamiento de hidrógeno

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

En la actualidad, existen seis formas principales de almacenamiento y transporte de hidrógeno: almacenamiento y transporte de cilindros de alta presión, transporte presurizado gaseoso por tuberías, almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido a baja temperatura, almacenamiento y transporte de líquidos orgánicos, almacenamiento y transporte de amoníaco líquido y metal. Almacenamiento y transporte de hidrógeno sólido. 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 1MPa. 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 una de las formas más prometedoras de almacenamiento y transporte de hidrógeno en el futuro.

4. Materias primas químicas

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

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