對于固氮酶合成氨技術,晏成林認為,該工藝具有電子效率高、能耗低的優(yōu)點,但反應速度慢限制了氨產(chǎn)率的提高,此外,催化劑的穩(wěn)定性和回收利用也是難題。朱維源團隊近年來主要研究的是“間歇式清潔電力HB法合成綠氨工藝”,該方法使用的原料只有可再生電力、水和空氣,副產(chǎn)品只有氧氣,是清潔可持續(xù)的合成氨生產(chǎn)方式。其成本主要是電力成本,隨著光伏、風電等產(chǎn)能的壯大,成本將逐步降低。綠氨是一種環(huán)保、無污染的綠色燃料,具有許多優(yōu)點,如燃燒無污染、儲存運輸安全、熱值高等。綠氨在實驗室中常用于調(diào)節(jié)溶液的酸堿度。內(nèi)蒙綠氫制氨儲存
自氨被制造出來之后,到現(xiàn)在已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn),并出口到世界各地生產(chǎn)化肥。在此之后,日本研究人員卻有了新的突破,日本承諾在2050年前將實現(xiàn)碳中和,這給重量級工業(yè)企業(yè)帶來了希望,并且還將使眾多企業(yè)走出經(jīng)濟泥潭。研究人員打算將氨作為未來的燃料,但是有的批評人士說,腐蝕性氣體還遠不是一種明確的清潔能源。但是燃燒氨與化石燃料不同,它不排放使地球變暖的二氧化碳,而且比起化石燃料更容易運輸。液氨,也被吹捧為綠色燃料的潛在來源。內(nèi)蒙綠氫制氨儲存綠氨在工業(yè)生產(chǎn)中常用來調(diào)節(jié)反應體系的酸堿度。
對氨的需求正在增長。前路有哪些挑戰(zhàn)?綠氨的生產(chǎn)尚處早期階段,未來需要大量的投資和基礎設施建設來擴大規(guī)模。與此同時,由于氨有毒性,其運輸和儲存還需要考慮安全因素。盡管如此,氨的發(fā)展仍然對脫碳困難的行業(yè)大有裨益。世界經(jīng)濟論壇的“先行者聯(lián)盟”正共同努力,為難以減排的行業(yè)制定清潔技術解決方案,如鋁、航空、化學品、混凝土、航運、鋼鐵和貨運等行業(yè)。這些行業(yè)的排放量占全球排放量的30%。以航運和物流公司禮諾航運為例,它在2022年加入“先行者聯(lián)盟”,并承諾到2030年至少在5%的深海業(yè)務中使用綠氨或綠醇。
根據(jù)觀察,目前全球主要國家已經(jīng)將綠氨的發(fā)展,列為國家未來長遠期能源發(fā)展的主要戰(zhàn)略目標。日本《第六次能源基本計劃》中已明確提出在2030年前實現(xiàn)燃煤摻燒20%氨的目標,要實現(xiàn)該目標未來需要大量進口綠氨或藍氨。韓government宣布將2022年作為氫氣氨氣發(fā)電元年,并制定發(fā)展計劃和路線圖,力求打造全球頭一大氫氣和氨氣發(fā)電國。韓國加強電力國企和民企合作,韓government計劃從2022年1月起開展無碳環(huán)保氨氣發(fā)電技術聯(lián)合研發(fā),斗山重工、現(xiàn)代重工和樂天精密化學等企業(yè)將參與合作。綠氨可以與一些金屬形成絡合物,具有一定的配位能力。
粗略預計,未來氨在化肥應用領域中,2025年消費占比預估降低至50%左右,屆時工業(yè)用氨與農(nóng)業(yè)用氨將會各占一半。預計至2050年前后,農(nóng)業(yè)用氨將會降低至20%左右,全球大部分氨將會被應用在工業(yè)領域中,其中工業(yè)燃料及儲能方面,將會是未來較大的氨應用場景。根據(jù)統(tǒng)計,全球氨在2022年產(chǎn)量約在3億噸左右,其中有98%由化石能源制備,另外2%由可再生能源制備生產(chǎn)。根據(jù)氨生產(chǎn)過程中碳排放規(guī)模,可以分為灰氨、藍氨、藍綠氨、綠氨四大類,其中化石類能源生產(chǎn)的氨,全球碳排放達到占到1.8%左右,是主要的碳排放來源。綠氨具有揮發(fā)性、易燃性和腐蝕性,需謹慎處理。山東氨轉(zhuǎn)氫
綠氨經(jīng)過適當處理可被用作制冷劑,取代氟利昂等物質(zhì)。內(nèi)蒙綠氫制氨儲存
液氨的比重與汽油相近。氨每千克5090大卡,汽油每千克10296大卡,雖其燃燒值只約為汽油的一半,然而氨的辛烷值卻遠高于汽油,因而可較大程度上增加內(nèi)燃機壓縮比以提高輸出功率。氨內(nèi)燃機的熱效率可達50%甚至近60%,是通常汽油內(nèi)燃機的兩倍以上,因此也就足以在多種用途中成為可取代汽油的燃料。不只如此,以液氨為燃料的車輛可得到幾乎不收費的空調(diào)——液氨在氣化時能大量吸熱。從車船用優(yōu)良燃料角度,每噸液氨的價格只有2500元,但卻能完全足以替代每噸10000元的成品汽油。內(nèi)蒙綠氫制氨儲存