Karaang chemistry sa bag-ong mga kolor

Sa katapusan sa Septyembre 2020, ang una nga asul nga ammonia (1) sa kalibutan gipadala gikan sa Saudi Arabia ngadto sa Japan, nga, sumala sa mga taho sa press, kinahanglan gamiton sa mga planta sa kuryente aron makagama og elektrisidad nga wala’y pagbuga sa carbon dioxide. Alang sa wala pa nahibal-an, kini ingon og medyo misteryoso. Aduna bay bag-ong milagro nga sugnod?

Ang Saudi Aramco, luyo sa transportasyon, naghimo fuel pinaagi sa hydrocarbon conversion (i.e. petroleum-derived nga mga produkto) ngadto sa hydrogen ug dayon i-convert ang produkto ngadto sa ammonia, mokuha sa carbon dioxide by-product. Sa ingon, ang ammonia nagtipig ug hydrogen, nga gitawag usab nga "asul" nga hydrogen, sukwahi sa "berde" nga hydrogen, nga gikan sa nabag-o nga mga gigikanan kaysa mga fossil fuel. Mahimo usab kini sunugon isip sugnod sa mga thermal power plant, importante nga walay carbon dioxide emissions.

Ngano nga mas maayo nga magtipig nagdala sa hydrogen nga gigapos sa ammonia kay sa puro nga hydrogen? "Ang ammonia mas sayon ​​​​nga matunaw - kini mo-condens sa minus 33 degrees Celsius - ug adunay 1,7 ka pilo nga mas daghang hydrogen kada metro kubiko kay sa liquefied hydrogen," sumala sa usa ka pagtuon sa investment bank nga HSBC nga nagsuporta sa bag-ong teknolohiya.

Saudi Arabia, ang kinadak-ang eksporter sa lana sa kalibotan, namuhunan sa teknolohiya sa pagkuha sa hydrogen gikan sa fossil fuel ug pag-convert sa produkto ngadto sa ammonia. Ang Amerikanong kompanya nga Air Products & Chemicals Inc. sa ting-init mipirma sa usa ka kasabutan uban sa Saudi nga kompanya ACWA Power International ug mga organisasyon nga responsable alang sa pagtukod sa umaabot nga futuristic nga siyudad sa Neom (2), nga ang gingharian gusto sa pagtukod sa Pulang Dagat baybayon. Ubos sa kasabutan, ang usa ka $XNUMX bilyon nga ammonia nga planta tukoron gamit ang hydrogen nga gipaandar sa renewable energy sources.

2. Usa sa mga visualization sa futuristic nga Saudi nga siyudad sa Neom.

Ang hydrogen nahibal-an nga usa ka limpyo nga sugnod nga, kung sunogon, wala’y mahimo gawas sa alisngaw sa tubig. Kanunay kini nga gipresentar ingon usa ka maayo nga gigikanan sa berde nga enerhiya. Apan, ang kamatuoran mao ang usa ka gamay nga mas komplikado. Ang kinatibuk-ang balanse sa hydrogen emissions sama ka limpyo sa sugnod nga gigamit sa paghimo niini. Gikonsiderar ang kinatibuk-ang balanse sa emission, ang mga klase sa gas sama sa berde nga hydrogen, asul nga hydrogen ug grey hydrogen ang gipagawas. berde nga hydrogen kini gihimo gamit lamang ang renewable ug walay carbon nga tinubdan sa enerhiya. Ang gray nga hydrogen, ang labing kasagarang porma sa hydrogen sa ekonomiya, gigama gikan sa fossil fuel, nga nagpasabot nga ang mga low-carbon hydrogen emissions kasagarang gibawi sa proseso sa paggama. Ang asul nga hydrogen mao ang ngalan nga gihatag sa hydrogen nga nakuha lamang sa natural nga gas, nga adunay mas ubos nga carbon dioxide emissions ug mas limpyo kay sa kadaghanan sa fossil fuel.

Ang ammonia usa ka kemikal nga compound nga adunay tulo ka molekula sa hydrogen ug usa ka molekula sa nitrogen. Niini nga pagsabut, kini "nagtipig" sa hydrogen ug mahimong magamit ingon usa ka feedstock alang sa paghimo sa "malungtaron nga hydrogen". Ang ammonia mismo, sama sa hydrogen, dili mobuga og carbon dioxide kung sunogon sa usa ka thermal power plant. Ang asul nga kolor sa ngalan nagpasabot nga kini gihimo gamit ang natural nga gas (ug sa pipila ka mga kaso, karbon). Gikonsiderar kini nga mas lunhaw nga porma sa produksiyon sa enerhiya tungod usab sa abilidad sa pagdakop ug pag-sequester sa carbon dioxide (CCS) atol sa proseso sa pagkakabig. Labing menos kana ang gipasalig sa kompanya nga Aramco, nga nagpatungha sa ingon.

Gikan sa asul hangtod sa berde

Daghang mga eksperto nagtuo nga ang teknik nga gihulagway sa ibabaw usa lamang ka transisyonal nga lakang, ug ang tumong mao ang pagkab-ot sa episyente nga produksyon sa green ammonia. Siyempre, kini nga usa dili magkalahi sa kemikal nga komposisyon, sama nga ang asul wala magkalahi sa kemikal nga komposisyon gikan sa bisan unsang uban nga ammonia. Ang punto mao ang yano nga ang proseso sa produksiyon sa berde nga bersyon hingpit nga walay emisyon ug walay labot sa fossil fuel. Mahimo kini, pananglitan, usa ka tanum alang sa paggama sa nabag-o nga hydrogen, nga pagkahuman gihimo nga ammonia alang sa dali nga pagtipig ug pagdala.

Kaniadtong Disyembre 2018, usa ka taho ang gipatik sa British Energy Transition Commission, "usa ka koalisyon sa mga lider sa negosyo, pinansyal ug sibil nga katilingban gikan sa tibuuk nga mga industriya nga naghimo ug naggamit kusog." Posible ang Misyon. Sumala sa mga tagsulat, ang kompleto nga decarbonization sa ammonia sa 2050 mahimo sa teknikal ug ekonomikanhon, apan ang asul nga ammonia dili igsapayan sa pipila ka mga dekada. Kini sa katapusan modominar berde nga ammonia. Kini tungod sa taas nga gasto sa pagkuha sa katapusang 10-20% CO, ang taho nag-ingon.₂ sa proseso sa produksyon. Bisan pa, gipunting sa ubang mga komentarista nga kini nga mga panagna gibase sa kahimtang sa arte. Samtang, ang panukiduki bahin sa bag-ong mga pamaagi alang sa synthesis sa ammonia nagpadayon.

Pananglitan Matteo Masanti, usa ka enhinyero sa Casale SA (usa ka membro sa Ammonia Energy Association), nagpresentar sa usa ka bag-ong patente nga proseso alang sa "pag-convert sa natural nga gas ngadto sa ammonia aron sa pagpakunhod sa COXNUMX emissions".₂ sa atmospera hangtod sa 80% kalabot sa labing kaayo nga magamit nga mga teknolohiya". Sa yanong pagkasulti, iyang gisugyot nga ilisan ang CDR (carbon dioxide removal) unit nga gigamit sa pagkuha sa carbon dioxide gikan sa tambutso nga mga gas human sa pagkasunog gamit ang "pre-burn decarburization strategy".

Adunay daghan pang mga bag-ong ideya. Ang Amerikano nga kompanya nga Monolith Materials nagsugyot "usa ka bag-ong proseso sa elektrisidad alang sa pag-convert sa natural nga gas ngadto sa carbon sa porma sa soot ug hydrogen nga adunay taas nga kahusayan." Ang karbon dili usa ka basura dinhi, apan usa ka substansiya nga mahimo nga porma sa usa ka komersyal nga bililhon nga produkto. Gusto sa kompanya nga tipigan ang hydrogen dili lamang sa porma sa ammonia, kondili usab, pananglitan, sa methanol. Adunay usab eSMR, usa ka pamaagi nga gihimo ni Haldor Topsoe gikan sa Denmark base sa paggamit sa kuryente gikan sa renewable sources isip usa ka dugang nga tinubdan sa kainit sa proseso sa yugto sa pag-reporma sa alisngaw sa methane sa produksyon sa hydrogen sa usa ka planta sa ammonia. Gitagna ang pagkunhod sa emisyon sa CO₂ alang sa paghimo sa ammonia mga 30%.

Sama sa nahibal-an nimo, ang among Orlen nakigbahin usab sa paghimo og hydrogen. Naghisgot siya bahin sa paghimo sa berde nga ammonia ingon usa ka pagtipig sa enerhiya sa Polish Chemical Congress kaniadtong Setyembre 2020, i.e. pipila ka adlaw sa wala pa ang pagbiya sa nahisgutan nga transportasyon sa Japan, Jacek Mendelewski, board member ni Anwil gikan sa grupong PKN Orlen. Sa pagkatinuod, kini lagmit asul nga ammoniasumala sa klasipikasyon sa ibabaw. Dili klaro gikan sa kini nga pahayag nga kini nga produkto gihimo na ni Anwil, apan mahimo nga hunahunaon nga adunay mga plano sa Poland nga maghimo labing menos asul nga ammonia.