kimia lawas ing werna anyar

Ing pungkasan September 2020, amonia biru pisanan ing donya (1) dikirim saka Arab Saudi menyang Jepang, sing, miturut laporan pers, bakal digunakake ing pembangkit listrik kanggo ngasilake listrik tanpa emisi karbon dioksida. Kanggo sing durung ngerti, iki bisa uga katon rada misterius. Apa ana bahan bakar ajaib anyar?

Saudi Aramco, konco transportasi, diprodhuksi bahan bakar kanthi konversi hidrokarbon (yaiku produk sing asale saka petroleum) dadi hidrogen lan banjur ngowahi produk kasebut dadi amonia, njupuk produk sampingan karbon dioksida. Mangkono, amonia nyimpen hidrogen, sing uga diarani hidrogen "biru", minangka lawan hidrogen "ijo", sing asale saka sumber sing bisa dianyari tinimbang bahan bakar fosil. Uga bisa diobong minangka bahan bakar ing pembangkit listrik termal, sing penting tanpa emisi karbon dioksida.

Apa luwih apik kanggo nyimpen transportasi hidrogen kaiket ing amonia tinimbang mung hidrogen murni? "Amoniak luwih gampang dicairake - kondensasi ing minus 33 derajat Celsius - lan ngemot hidrogen 1,7 kaping luwih saben meter kubik tinimbang hidrogen cair," miturut panaliten dening bank investasi HSBC sing ndhukung teknologi anyar.

Arab Saudi, eksportir minyak paling gedhe ing donya, nandur modal ing teknologi kanggo ngekstrak hidrogen saka bahan bakar fosil lan ngowahi produk kasebut dadi amonia. Perusahaan Amerika Air Products & Chemicals Inc. ing mangsa panas nandatangani persetujuan karo perusahaan Saudi ACWA Power International lan organisasi tanggung jawab kanggo construction saka kutha futuristik mangsa Neom (2), kang kerajaan kepengin kanggo mbangun ing pesisir Segara Abang. Ing perjanjian kasebut, pabrik amonia $ XNUMX milyar bakal dibangun nggunakake hidrogen kanthi sumber energi sing bisa dianyari.

2. Salah sawijining visualisasi kutha Neom Saudi sing futuristik.

Hidrogen dikenal minangka bahan bakar resik sing, nalika diobong, ora ngasilake uap banyu. Asring ditampilake minangka sumber energi ijo sing apik. Nanging, kasunyatane rada rumit. Keseimbangan sakabèhé emisi hidrogen resik kaya bahan bakar sing digunakake kanggo gawé. Kanthi nganggep keseimbangan emisi total, jinis gas kayata hidrogen ijo, hidrogen biru lan hidrogen abu-abu dipancarake. Hidrogen ijo diprodhuksi mung nggunakake sumber energi sing bisa dianyari lan bebas karbon. Hidrogen abu-abu, wangun hidrogen sing paling umum ing ekonomi, diprodhuksi saka bahan bakar fosil, tegese emisi hidrogen karbon rendah sebagian besar diimbangi dening proses manufaktur. Hidrogen biru minangka jeneng sing diwenehake kanggo hidrogen sing asale saka gas alam, sing nduweni emisi karbon dioksida luwih murah lan luwih resik tinimbang bahan bakar fosil.

Amonia minangka senyawa kimia sing ngemot telung molekul hidrogen lan siji molekul nitrogen. Ing pangertèn iki, "nyimpen" hidrogen lan bisa digunakake minangka bahan baku kanggo produksi "hidrogen lestari". Amonia dhewe, kaya hidrogen, ora ngetokake karbon dioksida nalika diobong ing pembangkit listrik termal. Werna biru ing jeneng kasebut tegese diprodhuksi nggunakake gas alam (lan ing sawetara kasus, batu bara). Iki dianggep minangka wangun produksi energi sing luwih ijo uga amarga kemampuan kanggo nangkep lan nyerep karbon dioksida (CCS) sajrone proses konversi. Paling ora, perusahaan Aramco, sing ngasilake kuwi, njamin.

Saka biru nganti ijo

Akeh ahli percaya yen teknik kasebut ing ndhuwur mung minangka langkah transisi, lan tujuane kanggo entuk produksi amonia ijo sing efisien. Mesthine, komposisi kimia iki ora beda, kaya biru ora beda karo komposisi kimia saka amonia liyane. Intine mung yen proses produksi versi ijo bakal rampung emisi-free lan ora bakal ana hubungane karo bahan bakar fosil. Iki bisa uga, contone, tanduran kanggo produksi hidrogen sing bisa dianyari, sing banjur diowahi dadi amonia kanggo panyimpenan lan transportasi sing luwih gampang.

Ing Desember 2018, laporan diterbitake dening Komisi Transisi Energi Inggris, "koalisi pimpinan bisnis, finansial lan masyarakat sipil saka kabeh industri sing ngasilake lan nggunakake energi." Misi Bisa. Miturut penulis, dekarbonisasi lengkap amonia ing taun 2050 kanthi teknis lan ekonomi bisa ditindakake, nanging amonia biru ora bakal dadi masalah sajrone sawetara dekade. Iku pungkasanipun bakal dominasi amonia ijo. Iki amarga biaya dhuwur kanggo njupuk 10-20% CO pungkasan, ujare laporan kasebut.₂ ing proses produksi. Nanging, komentator liyane nyatakake yen ramalan kasebut adhedhasar kahanan. Kangge, riset babagan cara anyar kanggo sintesis amonia terus.

Contone Matteo Masanti, insinyur ing Casale SA (anggota Asosiasi Energi Amonia), ngenalake proses sing mentas dipatenake kanggo "ngowahi gas alam dadi amonia nalika ngurangi emisi COXNUMX".₂ menyang atmosfer nganti 80% ing hubungan karo teknologi paling kasedhiya ". Cukup, dheweke ngusulake kanggo ngganti unit CDR (carbon dioxide removal) sing digunakake kanggo nangkep karbon dioksida saka gas buang sawise dibakar kanthi "strategi dekarburisasi pra-bakar".

Ana akeh gagasan anyar liyane. Perusahaan Amerika Monolith Materials nawakake "proses listrik anyar kanggo ngowahi gas alam dadi karbon ing wangun jelaga lan hidrogen kanthi efisiensi dhuwur." Batu bara dudu sampah ing kene, nanging minangka zat sing bisa dadi komoditas komersial. Perusahaan kepengin nyimpen hidrogen ora mung ing bentuk amonia, nanging uga, contone, ing metanol. Ana uga eSMR, cara sing dikembangake dening Haldor Topsoe saka Denmark adhedhasar panggunaan listrik sing diasilake saka sumber sing bisa dianyari minangka sumber tambahan panas proses ing tahap reformasi uap metana ing produksi hidrogen ing pabrik amonia. Suda emisi CO diprediksi₂ kanggo produksi amonia kira-kira 30%.

Kaya sing sampeyan ngerteni, Orlen kita uga melu produksi hidrogen. Dheweke ngomong babagan produksi amonia ijo minangka panyimpenan energi ing Kongres Kimia Polandia ing September 2020, yaiku. sawetara dina sadurunge budhal transportasi kasebut menyang Jepang, Jacek Mendelevsky, anggota dewan Anwil saka grup PKN Orlen. Ing kasunyatan, iku mbokmenawa amonia birumiturut klasifikasi ing ndhuwur. Ora jelas saka statement iki yen produk iki wis diprodhuksi dening Anwil, nanging bisa dianggep yen ana rencana ing Polandia kanggo ngasilake paling ora amonia biru.