Na mania secular do pico de carbono e da neutralidade de carbono, os países em todo o mundo estão procurando ativamente a próxima geração de tecnologia energética e verde.amôniavem se tornando o foco da atenção global recentemente. Comparada ao hidrogênio, a amônia está se expandindo do campo mais tradicional de fertilizantes agrícolas para o campo energético devido às suas vantagens óbvias em armazenamento e transporte.

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

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

Amônia verde e seu status de desenvolvimento

O hidrogênio é a principal matéria-prima paraamôniaprodução. Portanto, de acordo com as diferentes emissões de carbono no processo de produção de hidrogênio, a amônia também pode ser classificada nas quatro categorias a seguir, por cor:

Cinzaamônia:Feito 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 usado como matéria-prima para produzir amônia usando eletricidade verde.

Amônia verde: A eletricidade verde gerada por energia renovável, como a eólica e a solar, é usada para eletrolisar a água e produzir hidrogênio. Depois, a amônia é sintetizada a partir do nitrogênio e do hidrogênio presentes 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 “zero carbono” e uma das importantes fontes de energia limpa no futuro.

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

Em setembro de 2023, mais de 60 projetos de amônia verde foram implantados em todo o mundo, com uma capacidade de produção total planejada de mais de 35 milhões de toneladas/ano. Os projetos de amônia verde no exterior estão distribuídos principalmente na Austrália, América do Sul, Europa e Oriente Médio.

Desde 2024, a indústria nacional de amônia verde na China tem se desenvolvido rapidamente. De acordo com estatísticas incompletas, mais de 20 projetos de hidrogênio amônia verde foram promovidos desde 2024. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, entre outros, investiram quase 200 bilhões de yuans na promoção de projetos de amônia verde, o que liberará uma grande capacidade de produção de amônia verde no futuro.

Cenários de aplicação de amônia verde

Como energia limpa, a amônia verde tem uma variedade de cenários de aplicação no futuro. Além dos usos tradicionais na agricultura e na indústria, ela também inclui principalmente geração de energia combinada, combustível para transporte marítimo, fixação de carbono, armazenamento de hidrogênio e outros campos.

1. Indústria de transporte marítimo

As emissões de dióxido de carbono provenientes do transporte marítimo representam de 3% a 4% das emissões globais de dióxido de carbono. Em 2018, a Organização Marítima Internacional (OMI) adotou uma estratégia preliminar para a redução das emissões de gases de efeito estufa, propondo que, até 2030, as emissões globais de carbono provenientes do transporte marítimo sejam reduzidas em pelo menos 40% em comparação com 2008, e que se esforce para reduzir em 70% até 2050. Para alcançar a redução de carbono e a descarbonização no setor marítimo, a substituição da energia fóssil por combustíveis limpos é o meio técnico mais promissor.

Acredita-se, em geral, no setor de transporte marítimo que a amônia verde será um dos principais combustíveis para a descarbonização do setor no futuro.

O Lloyd's Register of Shipping previu 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, tornando-se o combustível para transporte marítimo mais importante.

2. Indústria de geração de energia

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

Em 15 de julho, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e a Administração Nacional de Energia (NADA) publicaram o "Plano de Ação para a Transformação e Construção de Energia a Carvão com Baixo Carbono (2024-2027)", que propôs que, após a transformação e construção, as usinas termelétricas a carvão tenham a capacidade de misturar mais de 10% de amônia verde e queimar carvão. Os níveis de consumo e emissão de carbono são significativamente reduzidos. Observa-se que a mistura de amônia ou amônia pura em usinas termelétricas é uma importante diretriz técnica para a redução das emissões de carbono no setor de geração de energia.

O Japão é um grande promotor da geração de energia a partir de combustão com mistura de amônia. O Japão formulou o "Roteiro do Combustível de Amônia do Japão 2021-2050" em 2021 e concluirá a demonstração e a verificação do combustível de amônia com mistura de 20% em usinas termelétricas até 2025; com o amadurecimento da tecnologia de mistura de amônia, essa proporção aumentará para mais de 50%; por volta de 2040, uma usina termelétrica de amônia pura será construída.

3. Transportador de armazenamento de hidrogênio

A amônia é usada como transportadora de hidrogênio e precisa passar pelos processos de síntese de amônia, liquefação, transporte e reextração do hidrogênio gasoso. Todo o processo de conversão de amônia em hidrogênio está completo.

Atualmente, existem seis principais métodos de armazenamento e transporte de hidrogênio: armazenamento e transporte em cilindros de alta pressão, transporte gasoso pressurizado por dutos, armazenamento e transporte de hidrogênio líquido em baixa temperatura, armazenamento e transporte de orgânicos líquidos, armazenamento e transporte de amônia líquida e armazenamento e transporte de hidrogênio sólido metálico. Dentre 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 superior a 85%. A hidrogenação/desidrogenação não é sensível à distância de transporte e é adequada para armazenamento e transporte de hidrogênio a granel em médias e longas distâncias, especialmente por transporte marítimo. É uma das formas mais promissoras de armazenamento e transporte de hidrogênio no futuro.

4. Matérias-primas químicas

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

Comparado com a amônia sintética feita de energia fóssil, espera-se que a amônia verde não seja capaz de formar competitividade efetiva como matéria-prima química antes de 2035.