Көміртегі шыңы мен көміртегі бейтараптығының ғасырға созылған құлшынысында әлем елдері келесі буынды энергетикалық технологиялар мен жасыл технологияларды белсенді түрде іздеуде.аммиаксоңғы кезде әлемдік назардың орталығына айналуда. Сутегімен салыстырғанда, аммиак сақтау және тасымалдаудағы айқын артықшылықтарына байланысты ең дәстүрлі ауылшаруашылық тыңайтқыштар саласынан энергетика саласына дейін кеңейіп келеді.

Нидерландыдағы Твенте университетінің сарапшысы Фария көміртегі бағасының өсуіне байланысты жасыл аммиак сұйық отынның болашақ патшасы болуы мүмкін екенін айтты.

Сонымен, жасыл аммиак дегеніміз не? Оның даму мәртебесі қандай? Қолдану сценарийлері қандай? Ол үнемді ме?

Жасыл аммиак және оның даму мәртебесі

Сутегі негізгі шикізат болып табыладыаммиакөндіріс. Сондықтан, сутегі өндірісі процесіндегі көміртегі шығарындыларының әртүрлілігіне сәйкес, аммиакты түсі бойынша келесі төрт санатқа жіктеуге болады:

СұраммиакДәстүрлі қазба энергиясынан (табиғи газ және көмір) жасалған.

Көк аммиак: Шикі сутегі қазба отындарынан алынады, бірақ тазарту процесінде көміртекті ұстап алу және сақтау технологиясы қолданылады.

Көк-жасыл аммиак: Метан пиролизі процесі метанды сутегі мен көміртегіге ыдыратады. Процесс барысында алынған сутегі жасыл электр энергиясын пайдаланып аммиак өндіру үшін шикізат ретінде қолданылады.

Жасыл аммиак: Жел және күн энергиясы сияқты жаңартылатын энергия көздерінен өндірілетін жасыл электр энергиясы суды электролиздеу арқылы сутегін өндіруге пайдаланылады, содан кейін ауадағы азот пен сутегіден аммиак синтезделеді.

Жасыл аммиак жанғаннан кейін азот пен су түзетіндіктен және көмірқышқыл газын түзбейтіндіктен, жасыл аммиак «нөлдік көміртекті» отын және болашақтағы маңызды таза энергия көздерінің бірі болып саналады.

Әлемдік жасыламмиакнарық әлі де бастапқы кезеңде. Әлемдік тұрғыдан алғанда, жасыл аммиак нарығының көлемі 2021 жылы шамамен 36 миллион АҚШ долларын құрайды және 2030 жылы 5,48 миллиард АҚШ долларына жетеді деп күтілуде, орташа жылдық қосылыс өсу қарқыны 74,8% құрайды, бұл айтарлықтай әлеуетке ие. Yundao Capital компаниясы жасыл аммиактың жаһандық жылдық өндірісі 2030 жылы 20 миллион тоннадан асады және 2050 жылы 560 миллион тоннадан асады деп болжайды, бұл әлемдік аммиак өндірісінің 80%-дан астамын құрайды.

2023 жылдың қыркүйегіндегі жағдай бойынша бүкіл әлемде 60-тан астам жасыл аммиак жобасы іске асырылды, олардың жалпы өндірістік қуаты жылына 35 миллион тоннадан асады. Шетелдегі жасыл аммиак жобалары негізінен Австралияда, Оңтүстік Америкада, Еуропада және Таяу Шығыста таралған.

2024 жылдан бастап Қытайдағы отандық жасыл аммиак өнеркәсібі қарқынды дамыды. Толық емес статистикаға сәйкес, 2024 жылдан бастап 20-дан астам жасыл сутегі аммиак жобалары ілгерілетілді. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group және т.б. жасыл аммиак жобаларын ілгерілетуге шамамен 200 миллиард юань инвестиция салды, бұл болашақта жасыл аммиак өндірісінің қуатын едәуір арттырады.

Жасыл аммиакты қолдану сценарийлері

Таза энергия ретінде жасыл аммиак болашақта әртүрлі қолданылу сценарийлеріне ие. Дәстүрлі ауылшаруашылық және өнеркәсіптік қолданыстардан басқа, ол негізінен электр энергиясын өндіруді араластыру, отынды тасымалдау, көміртекті бекіту, сутегін сақтау және басқа да салаларды қамтиды.

1. Кеме қатынасы саласы

Кеме қатынасынан шығатын көмірқышқыл газы шығарындылары әлемдік көмірқышқыл газы шығарындыларының 3%-дан 4%-ға дейінін құрайды. 2018 жылы Халықаралық теңіз ұйымы парниктік газдар шығарындыларын азайтудың алдын ала стратегиясын қабылдады, онда 2030 жылға қарай әлемдік кеме қатынасынан шығатын көмірқышқыл газы шығарындылары 2008 жылмен салыстырғанда кем дегенде 40%-ға азаяды және 2050 жылға қарай 70%-ға азаюға ұмтылады деп ұсынылды. Кеме қатынасы саласында көміртегіні азайту және декарбонизациялауға қол жеткізу үшін қазба энергиясын алмастыратын таза отын ең перспективалы техникалық құрал болып табылады.

Кеме қатынасы саласында жасыл аммиак болашақта кеме қатынасы саласында декарбонизацияның негізгі отындарының бірі болып табылады деп жалпы қабылданған.

Lloyd's кеме қатынасы тіркелімі бір кездері 2030 және 2050 жылдар аралығында кеме отыны ретіндегі аммиактың үлесі 7%-дан 20%-ға дейін артып, сұйытылған табиғи газ бен басқа да отындарды ең маңызды кеме отынына айналдырады деп болжаған болатын.

2. Электр энергиясын өндіру саласы

Аммиакжану CO2 түзбейді, ал аммиак аралас жану қазандық корпусына үлкен өзгерістер енгізбей, көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларының қолданыстағы қондырғыларын пайдалана алады. Бұл көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларындағы көмірқышқыл газы шығарындыларын азайтудың тиімді шарасы болып табылады.

15 шілдеде Ұлттық даму және реформа комиссиясы мен Ұлттық энергетика басқармасы «Төмен көміртекті трансформация және көміртегі энергетикасын салу жөніндегі іс-қимыл жоспарын (2024-2027 жылдар)» жариялады, онда трансформация мен құрылыстан кейін көмір энергетикалық қондырғылары жасыл аммиакты 10%-дан астам араластырып, көмір жағу мүмкіндігіне ие болуы керек деп ұсынылды. Тұтыну және көміртегі шығарындылары деңгейі айтарлықтай төмендеді. Жылу энергетикалық қондырғыларында аммиак немесе таза аммиакты араластыру электр энергиясын өндіру саласында көміртегі шығарындыларын азайтудың маңызды техникалық бағыты екенін көруге болады.

Жапония аммиак аралас жағу арқылы электр энергиясын өндірудің негізгі бастамашысы болып табылады. Жапония 2021 жылы «2021-2050 жылдардағы Жапония аммиак отынының жол картасын» әзірледі және 2025 жылға қарай жылу электр станцияларында 20% аралас аммиак отынын көрсету мен тексеруді аяқтайды; аммиак аралас технологиясы жетілген сайын бұл үлес 50%-дан астамға дейін артады; шамамен 2040 жылға қарай таза аммиак электр станциясы салынады.

3. Сутегі сақтаушы тасымалдағыш

Аммиак сутегін сақтау тасымалдаушысы ретінде пайдаланылады және аммиак синтезі, сұйылту, тасымалдау және газ тәрізді сутегін қайта алу процестерінен өтуі керек. Аммиак-сутегі түрлендіруінің бүкіл процесі толықтай аяқталған.

Қазіргі уақытта сутекті сақтау мен тасымалдаудың алты негізгі тәсілі бар: жоғары қысымды цилиндрде сақтау және тасымалдау, құбыр арқылы газ тәрізді қысыммен тасымалдау, төмен температуралы сұйық сутекті сақтау және тасымалдау, сұйық органикалық сақтау және тасымалдау, сұйық аммиакты сақтау және тасымалдау, металл қатты сутекті сақтау және тасымалдау. Олардың ішінде сұйық аммиакты сақтау және тасымалдау аммиак синтезі, сұйылту, тасымалдау және қайта газдандыру арқылы сутекті алу болып табылады. Аммиак -33°C немесе 1 МПа температурада сұйылтылады. Гидрогендеу/дегидрогендеу құны 85%-дан асады. Ол тасымалдау қашықтығына сезімтал емес және сутегінің көп мөлшерін, әсіресе мұхит тасымалдауын орта және ұзақ қашықтыққа сақтау және тасымалдау үшін жарамды. Бұл болашақта сутегіні сақтау мен тасымалдаудың ең перспективалы тәсілдерінің бірі.

4. Химиялық шикізат

Әлеуетті жасыл азот тыңайтқышы және жасыл химиялық заттардың негізгі шикізаты ретінде, жасыламмиак«жасыл аммиак + жасыл тыңайтқыш» және «жасыл аммиак химиялық» өнеркәсіптік тізбектерінің жылдам дамуына ықпал етеді.

Қазба энергиясынан жасалған синтетикалық аммиакпен салыстырғанда, жасыл аммиак 2035 жылға дейін химиялық шикізат ретінде тиімді бәсекеге қабілеттілікті қалыптастыра алмайды деп күтілуде.