Ammonia verde: chimica sustenibile è efficiente in energia

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  Quantumrun Foresight
• June 27, 2022

Riassuntu insight

A transizione à l'ammonia verde hè vista cum'è una mossa promettente versu a riduzione di l'emissioni di carbonu, in particulare in l'industrii pesanti è i trasporti, induve puderia rimpiazzà l'idrogenu liquidu cum'è fonte d'energia. Stu cambiamentu hè parte di un sforzu più largu per esplorà carburanti più sicuri è più sustinibili, cù l'ammonia verde chì hè più faciule da trasportà è a so pruduzzione alimentata da fonti d'energia rinnuvevuli. Tuttavia, u costu di pruduzzione di l'ammonia verde hè attualmente più altu cumparatu cù l'altri carburanti, ponendu sfide per a so adopzione generalizata.

Ammonia cum'è cuntestu di almacenamentu di energia

Per seculi, e molécule chì portanu l'energia anu servitu cum'è i mezi più efficaci di costu di trasferimentu di energia à pocu costu. Oghje, a crescente dumanda di rimpiazzà l'energia intensiva di carbonu hà creatu opportunità per e molécule chì si trovanu in l'idrogenu, metanolu è ammonia cum'è possibili rimpiazzamenti per e fonti d'energia basate in carburanti fossili.

A capacità di mantene l'energia per un longu periodu di tempu distingue l'ammonia da altri composti chimichi, postu chì pò esse trasportatu à longu distanzi à un costu relativamente più prezzu. L'ammonia hè prubabilmente più còmuda di trasportà cà l'idrogenu liquidu, facendu chì l'urganisazione crede chì l'ammonia pò esse una fonte d'energia diretta megliu. L'imprese ponu ancu potenzialmente crack ammonia per u so cumpunente di l'idrogenu quandu hè necessariu.

L'ammonia verde hè fatta cù l'idrogenu è u nitrogenu, induve l'idrogenu hè ottenutu per l'elettrolisi di l'acqua, un prucessu alimentatu da fonti d'energia rinnuvevuli. L'azotu pò esse estratti da l'aria cù una unità di separazione di l'aria. L'ammonia verde pò esse un sustitutu di l'ammonia "marrone", chì hè fatta da carburanti fossili (tipicamenti gas naturale). L'ammonia verde pò esse fatta da nitrogenu è idrogenu in diverse manere; in ogni modu, u prucessu Haber-Bosch (chì leverages un prucessu d'alta pressione per induce una reazzione chimica per pruduce ammonia) hè a megliu opzione viable cummerciale. 

Impact disruptive

In u 2020, parechji prughjetti in Europa, i Stati Uniti, l'Australia è u Giappone anu vultatu u so focus versu l'usu di l'ammonia cum'è fonte di energia. Cum'è parte di un prughjettu di $ 5 miliardi, a cumpagnia di i Stati Uniti Air Products and Chemicals, l'impresa saudita ACWA Power è NEOM, un sviluppatore chì custruisce una cità senza carbonu in l'Arabia Saudita, anu cercatu di custruisce un stabilimentu d'idrogenu verde nantu à a costa di u Mar Rossu. 2025. U prughjettu hà u scopu di custruisce e cellule solari per catturà l'energia solare durante u ghjornu è e turbine eoliche per catturà i venti di notte per generà 4 gigawatt d'electricità per a pianta d'elettrolisi d'acqua di a facilità.

I sviluppatori furnisceranu l'idrogenu in una pianta tradiziunale di Haber-Bosch, chì hè prevista per pruduce più di 1 milione di tunnellate di ammonia verde annu. À 12.7 MJ/L, l'ammonia hà una densità di energia più altu ch'è l'idrogenu liquidu, à 8.5 MJ/L. Pò esse ancu almacenatu à -33 °C, cumparatu cù l'idrogenu liquidu à -253 °C, è hè assai menu inflammabile di l'idrogenu, i dui fattori chì facenu u trasportu di l'ammonia significativamente più faciule è più prezzu. Questi vantaghji puderanu vede l'ammoniaca verde diventendu una industria multimiliardaria in numerosi mercati regiunali in i decennii à vene. Hè trà u numeru selezziunatu di carburanti chì l'industria marittima pò cunsiderà aduprà cum'è fonte di energia rinnuvevule per riduce i so obiettivi di emissioni di carbonu. 

In ogni casu, u costu di pruduce l'ammonia verde hè duie à quattru volte più caru di l'ammonia marrone, hè ancu più caru di pruduzzione di u so cuncurrente di carburante di l'idrogenu verde, è alcune di e tecnulugia necessarie per pruduce in grande quantità sò sempre in i primi stadi. di sviluppu. Questi fattori inseme ponu vede a crescita di l'industria resta scavalcata in tutta l'anni 2020. Se diverse industrii ponu sfruttà l'ammonia verde à un costu più bassu cà l'altri forme di energia rinnuvevule, in particulare in l'industrii pesanti cum'è a fabricazione di l'acciaio è i forgi, l'ammonia verde pò sviluppà un nichulu di mercatu chì e cumpagnie puderanu cunsiderà investisce.

Implicazioni di l'ammonia verde in u settore energeticu

Implicazioni più larghe di l'ammonia verde chì hè aduprata cum'è una forma di almacenamiento d'energia pò include:

• A transizione à l'ammoniaca verde aiuta parechje industrie pesanti à riduce a so impronta di carbonu, purtendu à a realizazione di i so scopi di emissioni di carbonu.
• Sustituisce l'idrogenu liquidu cù ammonia verde cum'è una fonte d'energia per l'industria di u trasportu, chì porta à cambiamenti di forza di travagliu in l'industria energetica.
• I guverni chì investenu digià in a produzzione di l'idrogenu verde è l'infrastruttura di trasportu chì allarganu i so sussidi per include a produzzione di ammonia verde, riflettendu un impegnu più largu per l'energia pulita.
• L'industrii solari è eoliche ricevenu un investimentu aumentatu per custruisce infrastruttura chì alimenta u prucessu Haber-Bosch, prumove a pruduzzione sustinibili di ammonia verde.
• U potenziale di l'ammoniaca verde cum'è una alternativa più sicura è più faciule da trasportà à l'idrogenu incuraghjendu una accettazione più larga è l'adopzione di carburanti puliti, impactendu e strategie energetiche naziunali è internaziunali.
• Impulsà a produzzione domestica di ammonia verde chì porta à una riduzione di l'impurtazioni di energia, rinfurzà a sicurezza energetica è riduce a dipendenza da u petroliu è u gasu stranieri.
• Un aumentu di a pruduzzione di ammonia verde chì stimula l'attività ecunomica è a creazione di l'impieghi in e regioni cù risorse energetiche rinnuvevuli abbundanti, prumove un sviluppu regiunale più equilibratu.
• U muvimentu versu l'ammonia verde chì guida l'istituzione di novi standard è regulamenti, assicurendu a pruduzzione sicura, u trasportu è l'utilizazione di sta fonte d'energia pulita.
• L'aumentu di l'ammonia verde cum'è una fonte d'energia pulita viable chì incita l'istituzioni educative à intruduce novi curricula, preparanu a forza di travagliu per opportunità emergenti in u settore di l'energia rinnuvevuli.
• U cambiamentu versu l'ammoniaca verde chì agisce cum'è un catalizzatore per più ricerca è sviluppu in tecnulugia di l'energia pulita, furmendu una basa per i futuri avanzamenti in u settore energeticu.

Dumande da cunsiderà

• I benefici di u sviluppu di e piante per l'ammonia verde superanu i costi? 
• L'ammonia verde serà una forma viable di almacenamiento d'energia in u futuru, in particulare per l'industria marittima? O altre forme di almacenamiento d'energia piglianu u so postu?