Eski kimyo yangi ranglarda
2020-yil sentabr oyi oxirida dunyodagi birinchi ko‘k ammiak (1) Saudiya Arabistonidan Yaponiyaga jo‘natildi, matbuot xabarlariga ko‘ra, u elektr stansiyalarida karbonat angidrid chiqindilarisiz elektr energiyasi ishlab chiqarish uchun ishlatilishi kerak edi. Bilmaganlar uchun bu biroz sirli tuyulishi mumkin. Yangi mo''jizaviy yoqilg'i bormi?
Tashish ortida Saudi Aramco ishlab chiqarilgan uglevodorod konvertatsiyasi orqali yoqilg'i (ya'ni, neftdan olingan mahsulotlar) vodorodga va keyin mahsulotni ammiakga aylantirib, karbonat angidrid qo'shimcha mahsulotini ushlaydi. Shunday qilib, ammiak vodorodni saqlaydi, u "ko'k" vodorod deb ham ataladi, "yashil" vodoroddan farqli o'laroq, qazib olinadigan yoqilg'idan ko'ra qayta tiklanadigan manbalardan olinadi. U issiqlik elektr stantsiyalarida yoqilg'i sifatida ham yoqilishi mumkin, eng muhimi, karbonat angidrid chiqindilarisiz.
Nima uchun saqlash yaxshiroq ammiakda bog'langan vodorodni tashiydi shunchaki toza vodorod emasmi? HSBC investitsiya banki yangi texnologiyani qo'llab-quvvatlovchi tadqiqotiga ko'ra, "Ammiakni suyultirish osonroq - u minus 33 daraja Selsiyda kondensatsiyalanadi - va suyultirilgan vodorodga qaraganda bir kub metrda 1,7 baravar ko'proq vodorodni o'z ichiga oladi".
Saudiya Arabistoni, dunyodagi eng yirik neft eksportchisi, qazib olinadigan yoqilg'idan vodorod olish va mahsulotni ammiakga aylantirish texnologiyasiga sarmoya kiritmoqda. Amerika kompaniyasi Air Products & Chemicals Inc. yozda Saudiyaning ACWA Power International kompaniyasi va qirollik Qizil dengiz sohilida qurmoqchi bo'lgan kelajakdagi futuristik Neom shahri (2) qurilishi uchun mas'ul tashkilotlar bilan shartnoma imzoladi. Kelishuvga ko‘ra, qayta tiklanadigan energiya manbalaridan quvvat oladigan vodorod negizida XNUMX milliard dollarlik ammiak zavodi quriladi.
2. Saudiyaning futuristik Neom shahrining vizualizatsiyalaridan biri.
Vodorod toza yoqilg'i ekanligi ma'lum bo'lib, u yoqilganda suv bug'idan boshqa hech narsa hosil qilmaydi. Ko'pincha yashil energiyaning ajoyib manbai sifatida taqdim etiladi. Biroq, haqiqat biroz murakkabroq. Vodorod chiqindilarining umumiy balansi uni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan yoqilg'i kabi toza. Umumiy emissiya balansini hisobga olgan holda yashil vodorod, ko'k vodorod va kulrang vodorod kabi gaz turlari chiqariladi. Yashil vodorod u faqat qayta tiklanadigan va uglerodsiz energiya manbalaridan foydalangan holda ishlab chiqariladi. Iqtisodiyotda vodorodning eng keng tarqalgan shakli bo'lgan kulrang vodorod fotoalbom yoqilg'ilardan ishlab chiqariladi, ya'ni past uglerodli vodorod chiqindilari asosan ishlab chiqarish jarayoni bilan qoplanadi. Moviy vodorod faqat tabiiy gazdan olinadigan vodorodga berilgan nom bo'lib, u kamroq karbonat angidrid chiqindilariga ega va ko'pchilik qazilma yoqilg'ilarga qaraganda tozaroqdir.
Ammiak uchta vodorod molekulasi va bitta azot molekulasini o'z ichiga olgan kimyoviy birikma. Shu ma'noda u vodorodni "saqlaydi" va "barqaror vodorod" ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin. Ammiakning o'zi, xuddi vodorod kabi, issiqlik elektr stantsiyasida yondirilganda karbonat angidridni chiqarmaydi. Nomdagi ko'k rang tabiiy gaz (va ba'zi hollarda ko'mir) yordamida ishlab chiqarilganligini anglatadi. Konversiya jarayonida karbonat angidridni (CCS) ushlash va ajratish qobiliyati tufayli energiya ishlab chiqarishning yanada yashil shakli hisoblanadi. Hech bo'lmaganda, buni ishlab chiqaruvchi Aramco kompaniyasi ishontirmoqda.
Ko'kdan yashil ranggacha
Ko'pgina mutaxassislar, yuqorida tavsiflangan texnikaning faqat o'tish bosqichi ekanligiga ishonishadi va maqsad yashil ammiakni samarali ishlab chiqarishga erishishdir. Albatta, bu kimyoviy tarkibda farq qilmaydi, xuddi ko'k ham kimyoviy tarkibida boshqa ammiakdan farq qilmaydi. Gap shundaki, yashil versiyani ishlab chiqarish jarayoni bo'ladi butunlay emissiyasiz va fotoalbom yoqilg'ilarga hech qanday aloqasi bo'lmaydi. Bu, masalan, qayta tiklanadigan vodorod ishlab chiqarish zavodi bo'lishi mumkin, keyinchalik u osonroq saqlash va tashish uchun ammiakga aylanadi.
2018 yil dekabr oyida Britaniya Energiyaga Oʻtish Komissiyasi tomonidan “energiya ishlab chiqaradigan va ishlatadigan turli sohalardagi biznes, moliya va fuqarolik jamiyati yetakchilarining koalitsiyasi” hisoboti chop etildi. Missiya mumkin. Mualliflarning fikriga ko'ra, 2050 yilga kelib ammiakni to'liq dekarbonizatsiya qilish texnik va iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir, biroq ko'k ammiak bir necha o'n yillar ichida ahamiyatsiz bo'ladi. Oxir-oqibat u hukmronlik qiladi yashil ammiak. Bu oxirgi 10-20% CO ni ushlashning yuqori narxi bilan bog'liq, deyiladi hisobotda.2 ishlab chiqarish jarayonida. Biroq, boshqa sharhlovchilar bu bashoratlar san'at darajasiga asoslanganligini ta'kidladilar. Ayni paytda ammiakni sintez qilishning yangi usullari bo'yicha tadqiqotlar davom etmoqda.
Misol uchun Matteo Masanti, Casale SA muhandisi (Ammiak Energetika Assotsiatsiyasi a'zosi) "COXNUMX chiqindilarini kamaytirish bilan birga tabiiy gazni ammiakga aylantirish" uchun yangi patentlangan jarayonni taqdim etdi.2 eng yaxshi mavjud texnologiyalarga nisbatan atmosferaga 80% gacha. Oddiy qilib aytganda, u yonishdan keyin chiqindi gazlardan karbonat angidridni olish uchun ishlatiladigan CDR (karbonat angidridni olib tashlash) qurilmasini "yoqishdan oldin dekarburizatsiya strategiyasi" bilan almashtirishni taklif qiladi.
Boshqa ko'plab yangi g'oyalar mavjud. Amerikaning Monolith Materials kompaniyasi “tabiiy gazni yuqori samaradorlik bilan kuyik va vodorod ko‘rinishidagi uglerodga aylantirish bo‘yicha yangi elektr jarayoni”ni taklif qilmoqda. Bu erda ko'mir chiqindi emas, balki tijorat jihatdan qimmatli tovar shaklini olishi mumkin bo'lgan moddadir. Kompaniya vodorodni nafaqat ammiak shaklida, balki, masalan, metanolda ham saqlamoqchi. Daniyadan Xaldor Topsoe tomonidan ishlab chiqilgan eSMR usuli ham mavjud qayta tiklanadigan manbalardan ishlab chiqarilgan elektr energiyasidan foydalanish ammiak zavodida vodorod ishlab chiqarishda metanni bug 'reformatsiyasi bosqichida texnologik issiqlikning qo'shimcha manbai sifatida. CO chiqindilarining kamayishi prognoz qilinmoqda2 ammiak ishlab chiqarish uchun taxminan 30%.
Ma’lumki, bizning Orlen vodorod ishlab chiqarish bilan ham shug‘ullanadi. U 2020-yil sentabr oyida boʻlib oʻtgan Polsha Kimyo Kongressida yashil ammiakni energiya ombori sifatida ishlab chiqarish haqida gapirdi, yaʼni. yuqorida aytib o'tilgan transportning Yaponiyaga jo'nashidan bir necha kun oldin, Jacek Mendelevskiy, PKN Orlen guruhidan Anwil boshqaruv kengashi a'zosi. Aslida, ehtimol shunday bo'lgan ko'k ammiakyuqoridagi tasnifga muvofiq. Ushbu bayonotdan bu mahsulot allaqachon Anwil tomonidan ishlab chiqarilganligi aniq emas, lekin Polshada kamida ko'k ammiak ishlab chiqarish rejalari borligini taxmin qilish mumkin.
