Na mania secular do pico de carbono e da neutralidade de carbono, países de todo o mundo estão ativamente à procura da próxima geração de tecnologia energética e de tecnologias verdes.amôniaestá se tornando o foco da atenção global recentemente. Em comparação com o hidrogénio, o amoníaco está a expandir-se do campo mais tradicional de fertilizantes agrícolas para o campo energético devido às suas vantagens óbvias no armazenamento e transporte.

Faria, especialista da Universidade de Twente, na Holanda, disse que com o aumento dos preços do carbono, o amoníaco verde pode ser o futuro rei dos combustíveis líquidos.

Então, o que exatamente é amônia verde? Qual é o seu status de desenvolvimento? Quais são os cenários de aplicação? É econômico?

Amônia verde e seu estado de desenvolvimento

O hidrogênio é a principal matéria-prima paraamôniaprodução. Portanto, de acordo com as diferentes emissões de carbono no processo de produção de hidrogénio, o amoníaco também pode ser classificado nas seguintes quatro categorias por cor:

Cinzaamônia: Produzido a partir de energia fóssil tradicional (gás natural e carvão).

Amônia azul: O hidrogênio bruto é extraído de combustíveis fósseis, mas a tecnologia de captura e armazenamento de carbono é usada no processo de refino.

Amônia azul esverdeada: O processo de pirólise do metano decompõe o metano em hidrogênio e carbono. O hidrogênio recuperado no processo é utilizado como matéria-prima para a produção de amônia a partir da eletricidade verde.

Amônia verde: A eletricidade verde gerada por energias renováveis, como a energia eólica e solar, é usada para eletrolisar a água para produzir hidrogênio e, em seguida, a amônia é sintetizada a partir do nitrogênio e do hidrogênio no ar.

Como a amônia verde produz nitrogênio e água após a combustão e não produz dióxido de carbono, a amônia verde é considerada um combustível com “zero carbono” e uma das importantes fontes de energia limpa no futuro.

O verde globalamôniamercado ainda está em sua infância. De uma perspectiva global, o tamanho do mercado de amônia verde é de cerca de US$ 36 milhões em 2021 e deverá atingir US$ 5,48 bilhões em 2030, com uma taxa média anual de crescimento composta de 74,8%, o que tem um potencial considerável. Yundao Capital prevê que a produção anual global de amônia verde excederá 20 milhões de toneladas em 2030 e excederá 560 milhões de toneladas em 2050, representando mais de 80% da produção global de amônia.

Até setembro de 2023, mais de 60 projetos de amônia verde foram implantados em todo o mundo, com uma capacidade total de produção planejada de mais de 35 milhões de toneladas/ano. Os projetos internacionais de amônia verde são distribuídos principalmente na Austrália, América do Sul, Europa e Oriente Médio.

Desde 2024, a indústria doméstica de amônia verde na China desenvolveu-se rapidamente. De acordo com estatísticas incompletas, desde 2024, mais de 20 projetos de hidrogénio verde e amoníaco foram promovidos. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, etc. investiram quase 200 bilhões de yuans na promoção de projetos de amônia verde, que liberarão uma grande quantidade de capacidade de produção de amônia verde no futuro.

Cenários de aplicação de amônia verde

Por ser uma energia limpa, a amônia verde tem uma variedade de cenários de aplicação no futuro. Além dos usos agrícolas e industriais tradicionais, também inclui principalmente a mistura de geração de energia, combustível para transporte marítimo, fixação de carbono, armazenamento de hidrogênio e outros campos.

1. Indústria naval

As emissões de dióxido de carbono provenientes do transporte marítimo representam 3% a 4% das emissões globais de dióxido de carbono. Em 2018, a Organização Marítima Internacional adotou uma estratégia preliminar para a redução das emissões de gases com efeito de estufa, propondo que, até 2030, as emissões globais de carbono do transporte marítimo sejam reduzidas em pelo menos 40% em comparação com 2008, e se esforça para reduzir em 70% até 2050. para alcançar a redução de carbono e a descarbonização na indústria naval, os combustíveis limpos que substituem a energia fóssil são o meio técnico mais promissor.

Geralmente, acredita-se na indústria naval que a amônia verde é um dos principais combustíveis para a descarbonização na indústria naval no futuro.

O Lloyd's Register of Shipping previu certa vez que entre 2030 e 2050, a proporção de amônia como combustível para transporte marítimo aumentará de 7% para 20%, substituindo o gás natural liquefeito e outros combustíveis para se tornar o combustível mais importante para transporte marítimo.

2. Indústria de geração de energia

Amôniaa combustão não produz CO2, e a combustão misturada com amônia pode utilizar instalações existentes de usinas a carvão sem grandes modificações no corpo da caldeira. É uma medida eficaz para reduzir as emissões de dióxido de carbono em centrais eléctricas a carvão.

Em 15 de julho, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e a Administração Nacional de Energia emitiram o “Plano de Ação para a Transformação e Construção de Energia a Carvão com Baixo Carbono (2024-2027)”, que propunha que após a transformação e construção, as unidades de energia a carvão deveriam ter a capacidade de misturar mais de 10% de amônia verde e queimar carvão. Os níveis de consumo e de emissão de carbono são significativamente reduzidos. Pode-se observar que a mistura de amônia ou amônia pura em unidades termelétricas é uma orientação técnica importante para a redução das emissões de carbono na área de geração de energia.

O Japão é um grande promotor da geração de energia por combustão misturada com amônia. O Japão formulou o “Roteiro de Combustível de Amônia do Japão 2021-2050” em 2021 e concluirá a demonstração e verificação de combustível de amônia misturado com 20% em usinas termelétricas até 2025; à medida que a tecnologia de mistura de amoníaco amadurece, esta proporção aumentará para mais de 50%; por volta de 2040, uma usina de amônia pura será construída.

3. Transportador de armazenamento de hidrogênio

A amônia é usada como transportador de armazenamento de hidrogênio e precisa passar pelos processos de síntese de amônia, liquefação, transporte e reextração de hidrogênio gasoso. Todo o processo de conversão amônia-hidrogênio está maduro.

Atualmente, existem seis formas principais de armazenamento e transporte de hidrogênio: armazenamento e transporte de cilindros de alta pressão, transporte gasoso pressurizado por gasoduto, armazenamento e transporte de hidrogênio líquido de baixa temperatura, armazenamento e transporte orgânico líquido, armazenamento e transporte de amônia líquida e metal armazenamento e transporte de hidrogênio sólido. Entre eles, o armazenamento e transporte de amônia líquida consiste na extração de hidrogênio por meio da síntese, liquefação, transporte e regaseificação de amônia. A amônia é liquefeita a -33°C ou 1MPa. O custo da hidrogenação/desidrogenação é responsável por mais de 85%. Não é sensível à distância de transporte e é adequado para armazenamento e transporte de hidrogênio a granel em média e longa distância, especialmente transporte marítimo. É uma das formas mais promissoras de armazenamento e transporte de hidrogênio no futuro.

4. Matérias-primas químicas

Como potencial fertilizante de nitrogênio verde e principal matéria-prima para produtos químicos verdes, o verdeamôniapromoverá fortemente o rápido desenvolvimento das cadeias industriais “amônia verde + fertilizante verde” e “produto químico de amônia verde”.

Em comparação com o amoníaco sintético produzido a partir de energia fóssil, espera-se que o amoníaco verde não seja capaz de formar uma competitividade efectiva como matéria-prima química antes de 2035.