amonia héjo: Kimia sustainable jeung hémat énergi

• Author:
• Ngaran pangarang

  Quantumrun tetempoan
• Juni 27, 2022

Ringkesan wawasan

Transisi kana amonia héjo katingali salaku léngkah anu ngajangjikeun pikeun ngirangan émisi karbon, khususna dina industri beurat sareng transportasi, dimana éta tiasa ngagentos hidrogén cair salaku sumber énergi. Pergeseran ieu mangrupikeun bagian tina usaha anu langkung lega pikeun ngajalajah bahan bakar anu langkung aman sareng langkung lestari, kalayan amonia héjo langkung gampang diangkut sareng produksina didamel ku sumber énergi anu tiasa diperbaharui. Sanajan kitu, biaya produksi amonia héjo ayeuna leuwih luhur dibandingkeun suluh séjén, posing tantangan pikeun nyoko na nyebar.

Amonia salaku kontéks neundeun énergi

Mangtaun-taun, molekul-molekul anu mawa énérgi parantos janten cara anu paling éfisién pikeun mindahkeun énergi béaya rendah. Kiwari, ngaronjatna paménta pikeun ngaganti énergi karbon-intensif nyiptakeun kasempetan pikeun molekul kapanggih dina hidrogén, métanol, jeung amonia salaku kamungkinan ngagantian pikeun sumber énérgi basis suluh fosil.

Kamampuhan pikeun nahan énérgi pikeun waktos anu panjang ngabédakeun amonia sareng sanyawa kimia sanés, sabab tiasa diangkut dina jarak anu jauh kalayan biaya anu langkung mirah. Amonia sigana leuwih merenah dibawa ti hidrogén cair, sahingga organisasi yakin amonia bisa jadi sumber énergi langsung hadé. Pausahaan ogé berpotensi ngarecah amonia pikeun komponén hidrogénna nalika diperyogikeun.

Amonia héjo dijieun maké hidrogén jeung nitrogén, dimana hidrogén diala ngaliwatan éléktrolisis cai, prosés Powered by sumber énergi renewable. Nitrogén tiasa diékstrak tina hawa nganggo unit pamisahan hawa. Amonia héjo bisa jadi gaganti amonia "coklat", nu dijieun tina bahan bakar fosil (biasana gas alam). amonia héjo bisa dijieun tina nitrogén jeung hidrogén dina sagala rupa cara; kumaha oge, prosés Haber-Bosch (anu ngungkit prosés-tekanan luhur pikeun ngainduksi réaksi kimia pikeun ngahasilkeun amonia) dikabarkan pilihan pangalusna komersil giat. 

Dampak ngaganggu

Taun 2020, sababaraha proyék di Éropa, AS, Australia, sareng Jepang janten fokus kana ngagunakeun amonia salaku sumber énergi. Salaku bagian tina proyék $ 5 milyar, perusahaan AS Air Products and Chemicals, firma Saudi ACWA Power, sareng NEOM, pamekar ngawangun kota bébas karbon di Arab Saudi, narékahan pikeun ngawangun fasilitas hidrogén héjo di basisir Laut Merah ku 2025. Proyék ieu boga tujuan pikeun ngawangun sél surya pikeun néwak tanaga surya beurang jeung turbin angin pikeun néwak angin sapeuting pikeun ngahasilkeun 4 gigawatts listrik pikeun pabrik éléktrolisis cai fasilitas urang.

Pamekar bakal nyayogikeun hidrogén kana pabrik Haber-Bosch tradisional, anu direncanakeun ngahasilkeun langkung ti 1 juta ton amonia héjo per taun. Dina 12.7 MJ/L, amonia boga kapadetan énergi leuwih luhur batan hidrogén cair, dina 8.5 MJ/L. Éta ogé tiasa disimpen dina -33 °C, dibandingkeun sareng hidrogén cair dina -253 °C, sareng éta langkung gampang kaduruk tibatan hidrogén, duanana faktor anu ngajantenkeun transportasi amonia langkung gampang sareng langkung murah. Kaunggulan ieu bisa ningali amonia héjo jadi industri multi-miliar-dollar di sababaraha pasar régional leuwih dekade datang. Ieu mangrupikeun salah sahiji jumlah bahan bakar anu tiasa dipertimbangkeun ku industri maritim pikeun dianggo salaku sumber kakuatan anu tiasa dianyari pikeun ngirangan target émisi karbon na. 

Nanging, biaya pikeun ngahasilkeun amonia héjo dua dugi ka opat kali langkung mahal tibatan amonia coklat, éta ogé langkung mahal pikeun ngahasilkeun tibatan bahan bakar saingan hidrogén héjo, sareng sababaraha téknologi anu diperyogikeun pikeun ngahasilkeun éta dina jumlah anu ageung masih dina tahap awal. tina pangwangunan. Faktor ieu babarengan tiasa ningali pertumbuhan industri tetep staggered sapanjang 2020s. Upami industri anu béda-béda tiasa ngungkit amonia héjo kalayan biaya anu langkung handap tibatan bentuk kakuatan anu tiasa dianyari, khususna dina industri beurat sapertos manufaktur baja sareng ngajalin, amonia héjo tiasa ngembangkeun ceruk pasar anu perusahaan tiasa mertimbangkeun investasi.

Implikasi amonia héjo dina séktor énergi

Implikasi anu langkung ageung tina amonia héjo anu dianggo salaku bentuk panyimpen énergi tiasa kalebet:

• Transisi kana amonia héjo ngabantosan sababaraha industri beurat dina ngirangan tapak suku karbonna, ngarah ngahontal tujuan émisi karbonna.
• Ngaganti hidrogén cair ku amonia héjo salaku sumber énergi pikeun industri transportasi, ngarah kana parobahan tanaga gawé dina industri énergi.
• Pamaréntah parantos investasi dina produksi hidrogén héjo sareng infrastruktur transportasi ngalegaan subsidina kalebet produksi amonia héjo, ngagambarkeun komitmen anu langkung lega pikeun énergi bersih.
• Industri surya sareng angin nampi paningkatan investasi pikeun ngawangun infrastruktur anu nyayogikeun prosés Haber-Bosch, promosi produksi amonia héjo anu lestari.
• Potensi amonia héjo salaku alternatif anu langkung aman sareng gampang diangkut kana hidrogén anu nyorong katampi anu langkung lega sareng nyoko bahan bakar bersih, mangaruhan strategi énergi nasional sareng internasional.
• Ngaronjatkeun produksi domestik amonia héjo ngarah kana pangurangan impor énergi, ningkatkeun kaamanan énergi sareng ngirangan katergantungan kana minyak sareng gas asing.
• Paningkatan produksi amonia héjo ngarangsang kagiatan ékonomi sareng nyiptakeun padamelan di daérah-daérah anu sumber énergi anu tiasa diperbaharui anu seueur, ngamajukeun pangwangunan daérah anu langkung saimbang.
• Gerakan ka arah amonia héjo ngadorong ngadegna standar sareng peraturan anyar, mastikeun produksi aman, transportasi, sareng panggunaan sumber énergi bersih ieu.
• Naékna amonia héjo salaku sumber énergi bersih anu tiasa ngadorong lembaga pendidikan pikeun ngenalkeun kurikulum énggal, nyiapkeun tenaga kerja pikeun kasempetan anu muncul dina séktor énergi anu tiasa diperbaharui.
• Pergeseran ka arah amonia héjo anu bertindak salaku katalis pikeun panalungtikan sareng pamekaran salajengna dina téknologi énergi bersih, ngabentuk pondasi pikeun kamajuan hareup dina sektor énergi.

Patarosan anu kedah diperhatoskeun

• Bakal mangpaat ngembang tutuwuhan pikeun amonia héjo outweigh waragad? 
• Naha amonia héjo bakal janten bentuk panyimpen énergi anu lumayan di hareup, khususna pikeun industri maritim? Atanapi bentuk panyimpen énergi anu sanés bakal dilaksanakeun?