Ескі химия жаңа түстермен
2020 жылдың қыркүйек айының соңында әлемдегі алғашқы көк аммиак (1) Сауд Арабиясынан Жапонияға жөнелтілді, баспасөздің хабарлауынша, ол электр станцияларында көмірқышқыл газын шығармайтын электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылуы керек еді. Білмейтіндерге бұл біраз құпия болып көрінуі мүмкін. Жаңа ғажайып отын бар ма?
Тасымалдаудың артында Saudi Aramco өндірілді көмірсутекті түрлендіру арқылы отын (яғни, мұнай өнімдері) сутегіге, содан кейін өнімді аммиакқа айналдырып, көмірқышқыл газының жанама өнімін ұстайды. Осылайша, аммиак қазба отындарынан емес, жаңартылатын көздерден алынатын «жасыл» сутегіге қарағанда «көк» сутегі деп те аталатын сутегін сақтайды. Сондай-ақ оны жылу электр станцияларында отын ретінде жағуға болады, ең бастысы көмірқышқыл газын шығармайды.
Неліктен сақтау жақсы аммиакпен байланысқан сутекті тасымалдайды таза сутегінен гөрі? Жаңа технологияны қолдайтын HSBC инвестициялық банкінің зерттеуіне сәйкес, «Аммиакты сұйылту оңай — ол минус 33 градус Цельсийде конденсацияланады — және сұйытылған сутегіге қарағанда текше метрде 1,7 есе көп сутегі бар».
Сауд Арабиясы, әлемдегі ең ірі мұнай экспорттаушысы қазба отынынан сутегін алу және өнімді аммиакқа айналдыру технологиясына инвестиция салуда. Американдық Air Products & Chemicals Inc. жазда Сауд Арабиясының ACWA Power International компаниясымен және Корольдік Қызыл теңіз жағалауында салғысы келетін болашақ футуристік Неом қаласының (2) құрылысына жауапты ұйымдармен келісімге қол қойды. Келісімге сәйкес жаңартылатын энергия көздерімен жұмыс істейтін сутегі негізінде құны XNUMX миллиард доллар тұратын аммиак зауыты салынады.
2. Саудияның футуристік Неом қаласының визуализацияларының бірі.
Сутегі жанған кезде су буынан басқа ештеңе шығармайтын таза отын екені белгілі. Ол жиі жасыл энергияның тамаша көзі ретінде ұсынылады. Дегенмен, шындық сәл күрделірек. Сутегі шығарындыларының жалпы балансы оны өндіруге жұмсалған отын сияқты таза. Жалпы шығарындылар балансын ескере отырып, газдың жасыл сутегі, көк сутегі және сұр сутегі сияқты түрлері шығарылады. Жасыл сутегі ол тек жаңартылатын және көміртексіз энергия көздерін пайдалану арқылы өндіріледі. Экономикадағы сутегінің ең көп таралған түрі сұр сутегі қазбалы отындардан өндіріледі, яғни көміртекті сутегінің шығарындылары негізінен өндіріс процесі арқылы өтеледі. Көгілдір сутегі - көмірқышқыл газының шығарындылары аз және қазба отындарының көпшілігіне қарағанда таза табиғи газдан ғана алынатын сутегіге берілген атау.
Аммиак – үш сутегі молекуласы мен бір азот молекуласынан тұратын химиялық қосылыс. Бұл мағынада ол сутекті «сақтайды» және «тұрақты сутегі» өндіру үшін шикізат ретінде пайдаланылуы мүмкін. Аммиактың өзі, сутегі сияқты, жылу электр станциясында жанған кезде көмірқышқыл газын шығармайды. Атаудағы көк түс оның табиғи газды (кейбір жағдайларда көмір) көмегімен өндіретінін білдіреді. Ол конверсия процесі кезінде көмірқышқыл газын (CCS) ұстау және секвестрлеу мүмкіндігіне байланысты энергия өндірісінің жасыл түрі болып саналады. Кем дегенде, мұндай өнім шығаратын Aramco компаниясы осылай деп сендіреді.
Көктен жасылға дейін
Көптеген сарапшылар жоғарыда сипатталған техника тек өтпелі кезең деп санайды, ал мақсат жасыл аммиактың тиімді өндірісіне қол жеткізу. Әрине, бұл химиялық құрамы бойынша ерекшеленбейді, өйткені көк түстің химиялық құрамы бойынша басқа аммиактан айырмашылығы жоқ. Мәселе мынада, жасыл нұсқаны өндіру процесі болады толығымен шығарындысыз және қазбалы отынмен ешқандай байланысы болмайды. Бұл, мысалы, сақтау және тасымалдауды жеңілдету үшін аммиакқа айналатын жаңартылатын сутегін өндіретін зауыт болуы мүмкін.
2018 жылдың желтоқсан айында британдық Энергияға ауысу комиссиясы «энергияны өндіретін және пайдаланатын барлық салалардағы бизнес, қаржы және азаматтық қоғам көшбасшыларының коалициясы» есебін жариялады. Миссия мүмкін. Авторлардың пікірінше, 2050 жылға қарай аммиакты толық декарбонизациялау техникалық және экономикалық тұрғыдан мүмкін, бірақ көк аммиак бірнеше онжылдықтарда маңызды болмайды. Ол ақырында үстемдік етеді жасыл аммиак. Бұл соңғы 10-20% СО-ны ұстаудың жоғары құнына байланысты, делінген хабарламада.2 өндіріс процесінде. Дегенмен, басқа комментаторлар бұл болжамдардың қазіргі заманғы жағдайға негізделгенін атап өтті. Сонымен бірге аммиак синтезінің жаңа әдістерін зерттеу жалғасуда.
Мысалы Маттео Масанти, Casale SA инженері (Аммиак энергиясы қауымдастығының мүшесі) «COXNUMX шығарындыларын азайта отырып, табиғи газды аммиакқа айналдыру» үшін жаңа патенттелген процесті ұсынды.2 ең жақсы қолжетімді технологияларға қатысты атмосфераға 80% дейін». Қарапайым тілмен айтқанда, ол жанудан кейін пайдаланылған газдардан көмірқышқыл газын алу үшін қолданылатын CDR (көмірқышқыл газын кетіру) қондырғысын «жану алдындағы көміртексіздендіру стратегиясымен» ауыстыруды ұсынады.
Басқа да көптеген жаңа идеялар бар. Американдық Monolith Materials компаниясы «табиғи газды күйе және сутегі түріндегі көміртегіге жоғары тиімділікпен түрлендірудің жаңа электрлік процесін» ұсынады. Бұл жерде көмір қалдық емес, коммерциялық құнды тауар түрін қабылдай алатын зат. Компания сутекті аммиак түрінде ғана емес, мысалы, метанолда да сақтағысы келеді. Сондай-ақ eSMR бар, оның негізінде даниялық Халдор Топсое әзірлеген әдіс жаңартылатын көздерден алынатын электр энергиясын пайдалану аммиак зауытында сутегі өндірісінде метанды бу риформингі сатысында технологиялық жылудың қосымша көзі ретінде. CO шығарындыларының азаюы болжануда2 аммиак өндіру үшін шамамен 30%.
Өздеріңіз білесіздер, біздің Өрлен де сутегі өндірумен айналысады. Ол 2020 жылдың қыркүйегінде Польшаның химиялық конгресінде энергия қоймасы ретінде жасыл аммиак өндіру туралы айтты, т.б. жоғарыда аталған көлік Жапонияға жөнелтуден бірнеше күн бұрын, Яцек Менделевский, PKN Orlen тобынан Anwil басқарма мүшесі. Шындығында, солай болған шығар көк аммиакжоғарыдағы классификацияға сәйкес. Бұл мәлімдемеден бұл өнімді қазірдің өзінде Anwil шығарғаны анық емес, бірақ Польшада кем дегенде көк аммиак шығару жоспарлары бар деп болжауға болады.
