近日,畢馬威中國發布的《綠氨行業概覽與展望》(下稱報告)中指出,目前全球氨產量約2.53億噸,其中98%由化石能源制得,其碳排放占全球的1.8%,是全球碳排放大戶。2020年,中國在合成氨方面的碳排放為2.2億噸,位居化工行業頭一位,高于煉油、甲醇制取等。綠氫和綠氨之間存在著密切的生產和應用關系,綠氨的直接生產原料是綠氫和空氣中的氮,且綠氨可以成為綠氫的儲運載體。專業人士表示,鑒于綠氫和綠氨的關系,隨著綠氨應用的擴大,對綠氫的需求也將增加;綠氫的產業鏈發展也將推動綠氨的生產和應用,二者之間形成了一個相互促進、共同發展的良性循環。綠氨可以與酸性氣體反應產生鹽和水,屬于中和反應。北京綠氨運輸
“氨經濟”無碳清潔能源的提法,不只切實可行,且對中國有著尤其重要的意義。到2012年底,氨(NH3),原名阿摩尼亞,是當今世界上產量較大的單一化工產品(2.5億噸),已經超過了硫酸產量(2億噸)。氨在工農業界的用途普遍,目前較大的用量在于農肥,占八九成左右?;谶@一產品的極端重要,“氨經濟”在世界上已經存在了100年。氨的用量之大及輸送之便,使之能適合在能源易得的地區大規模生產,以提高能源利用率和產業經濟效益。而其所需原料之易得,及其生產工藝和設備的相對簡單,使之又適宜在交通運輸不便的地區或情況下實現小型化、移動化的生產。上海綠氨氨合成塔綠氨在農業中被用作肥料和調節土壤pH值的材料。
氨的特性適合儲運氫。以氫氣為原料制成的液氨,比液氫具有更高的體積能量密度,且氨比氫氣更容易液化。常壓下氨氣在-33℃就可以液化,而氫氣需要低于-253℃,且同體積下,液氨比液氫多出至少60%的氫。根據國際可再生能源機構(IRENA)預測,氨作為氫的載體,將從2030年的100萬噸增加到2050年的1.1億-1.3億噸。上述《報告》指出,氨在中國主要分農業、工業、儲能三大用途。其中,儲能作為新增用途尚未有明顯應用,預計儲能用氨將在2030年后進入快速發展期,到2050年達到50%的應用占比,是未來合成氨產業發展的主要動力。
由于全球能源新政,特別是核能、可再生能源與智能電網循環經濟的獨特需求,全球社會正在醞釀一場規模宏大的“氨能源新風暴”。氨具備常用燃料所須的各大特點:廉價、易得、易揮發、便儲存,低污染,高燃燒值,高辛烷值,操作相對安全,可與一般材料兼容等。在作為燃料的普及應用上,氨較氫的較大優越性在于其能量密度大(同體積含能量液氨是液氫的1.5倍以上)、易液化(常壓下負33攝氏度或常溫下9個大氣壓均可使氨液化而氫在負240攝氏度以上則無法液化)、易儲運(普通液化氣鋼瓶即可儲氨而儲氫則需特殊材料)。綠氨技術的發展有助于氨合成過程的碳中和和能源可持續利用。
生物質循環利用制甲醇(生物甲醇Bio-methanol):由生物質生產的生物甲醇??沙掷m生物質原料包括,林業和農業廢棄物及副產品、垃圾填埋場產生的沼氣、污水、城市固體和制漿造紙業的黑液。將生物質原料進行預處理后,通過熱解氣化,產生含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣的合成氣,再經過催化劑合成生物甲醇。此外,將生物質厭氧發酵產生的沼氣,直接重整,或將其中的二氧化碳分離,加氫重整,也可合成生物甲醇。綠電制綠氫再制甲醇:利用綠氫和可再生二氧化碳合成可再生甲醇,要求使用“可再生二氧化碳”(Renewable carbon dioxide),即來自于生物質能產生或從空氣捕集的二氧化碳。綠氫與可再生二氧化碳經過高溫高壓合成可再生甲醇,盡管后續甲醇燃燒時還會產生二氧化碳,但是由于這些碳排放是經過循環捕集來的,所以全生命周期甲醇的碳排放為0。綠氨技術的應用還需要考慮氨氣的儲存和運輸等方面的問題。北京綠氨運輸
綠氨產品的出口有助于擴大國內綠氨產業的國際影響力。北京綠氨運輸
液氨吸引了一個大型日本公司財團的興趣,該財團熱衷于向日本大規模進口這種燃料,自福島核災難以來,日本幾乎沒有化石燃料儲備,而且核電能力也有限。綠氨聯合會執行副總裁兼表示主任村崎茂說,“氨水是日本較便宜、較可行的選擇”。日本首相認為,“2040年以前”,氨可以產生日本電力需求的十分之一。但是,這種氣體能否提供超越核能的能量,在很大程度上取決于未來的技術創新,尤其是因為目前大多數生產氨氣的方法本身都會排放二氧化碳。而在生態方面, “綠色”氨,由水、空氣和可持續電力的化學反應制造。據英國皇家學會一家單獨的科學組織稱,它是100%的可再生和無碳的。北京綠氨運輸