أكثر من 85٪ من مشاريع الهيدروجين منخفضة الكربون الموجهة للتصدير تخطط لشحن الأمونيا
سفن الهيدروجين المضغوط لم تصل بعد إلى التسويق التجاري ويبلغ سوق الأمونيا 180 مليون طن سنويًا..
يظهر Green NH3 باعتباره الناقل المفضل للهيدروجين ، لكنه لا يخلو من التحديات، كما كتب نويل تومني، الرئيس العالمي لاستشارات الهيدروجين في محلل الطاقة Wood Mackenzie.
أكثر من 85 ٪ من السعة المقترحة تدمج الأمونيا والهيدروجين إلى حد ما ، مع الأمونيا المخصصة لأسواق التصدير والباقي ، الهيدروجين ، يستهدف إلى حد كبير الأسواق المحلية.
تُفضل الأمونيا حاليًا لتصدير الهيدروجين لثلاثة أسباب: كثافة طاقتها ؛ تكنولوجيا التوليف المثبتة وسلاسل التوريد الحالية ؛ وقدرتها على دفع عملية إزالة الكربون في حد ذاتها.
تسمح كثافة طاقة الأمونيا بالنقل الفعال للهيدروجين، يمكن القول إن التحدي التقني الأكبر للتجارة العالمية في الهيدروجين هو حجمه الهائل في درجات الحرارة والضغوط العادية، يمكن التغلب على هذا عن طريق ضغط الهيدروجين (عادة فوق 200 بار) ونقله عبر خطوط الأنابيب أو في الخزانات ، عن طريق السفن، بدلاً من ذلك ، يمكن تسييل الهيدروجين عن طريق خفض درجة الحرارة إلى -253 درجة مئوية ، وتقليصه إلى 1/800 من حجمه في ظل الظروف العادية.
استخدام ناقلات الهيدروجين مثل الأمونيا (NH 3 ) في صورة سائلة عند ضغوط منخفضة نسبيًا يتميز بكثافة طاقة ثلاثة أضعاف كثافة الهيدروجين المضغوط و 1.5 مرة من الهيدروجين المسال، لذلك ، فإن استخدام الأمونيا لتصدير الهيدروجين لمسافات طويلة يتطلب عددًا أقل بكثير من السفن لنقل نفس الكمية من الطاقة.
تقدم الأمونيا تقنية تخليق مثبتة وسلاسل إمداد قائمة، يعتبر تصنيع وتخزين وشحن الأمونيا صناعة راسخة، يبلغ السوق الحالي للأمونيا حوالي 180 مليون طن سنويًا (Mtpa) ، تتكامل في الغالب مع إنتاج المشتقات ، مثل اليوريا ، أو الأسمدة مثل نترات الأمونيوم، تبلغ تجارة الأمونيا المنقولة بحراً حاليًا حوالي 20 مليون طن سنويًا ويبلغ حجم مصنع الأمونيا العالمي حوالي 2 مليون طن سنويًا.
وعلى النقيض من ذلك، فإن سفن الهيدروجين المضغوط لم تصل بعد إلى التسويق التجاري، على الرغم من نقل كميات صغيرة من الهيدروجين المضغوط عبر أسطوانات مقطورة.
تتراوح أكبر مصانع الهيدروجين السائل المقترحة بين 15 و 30 ألف طن سنويًا وسفينة الهيدروجين السائل الوحيدة قيد الإنشاء – وهي سفينة إثبات مفهوم من شركة كاواساكي للصناعات الثقيلة – بسعة تخزين تبلغ حوالي 100 طن، تم أيضًا تجربة ناقلات الهيدروجين العضوي السائل (LOHC) ، مثل أنظمة التولوين / ميثيل سيكلوهكسان لعمليات الهدرجة / نزع الهيدروجين ، ولكن التكنولوجيا لا تزال أقل تقدمًا.
الميثانول هو أحد مشتقات الهيدروجين المحتملة الأخرى التي يمكن استخدامها كناقل، وكذلك كوقود نظيف، ومع ذلك، بسبب محتواها من الكربون، هناك بعض الانبعاثات المرتبطة بهذا الأخير.
ستستمر تقنية حامل الهيدروجين بجميع أنواعها في التطور، لكن سلسلة توريد الأمونيا على نطاق واسع موجودة بالفعل.
اعتماد الأمونيا لديه القدرة على دفع إزالة الكربون في حد ذاته، يتم التعرف أيضًا على الأمونيا منخفضة الكربون كوقود محتمل لإزالة الكربون في حد ذاتها، يمكن أن تحل محل الأمونيا الرمادية أو أنواع الوقود الأحفوري الأخرى في القطاعات الحالية وتوفر نموًا محتملاً في قطاعات جديدة أيضًا.
تحرص الدول غير النووية، مثل اليابان وألمانيا ، بشكل خاص على استخدام الأمونيا في توليد الطاقة، بينما أعلنت كوريا الجنوبية عن خطط لمزج الأمونيا في مصانعها الحرارية، لتحل محل 20٪ من استخدامها للفحم، في قطاع التدفئة، يتزايد دور الأمونيا أيضًا، بما في ذلك كمبادل حراري نظيف في المضخات الحرارية.
قد تلعب الأمونيا أيضًا دورًا في النقل، هذا صحيح بشكل خاص في قطاع التزويد بالوقود البحري ، حيث يقوم مصنعو المحركات بتطوير محركات احتراق داخلي للسفن للعمل على وقود مزدوج ، بما في ذلك الأمونيا، لتلبية أهداف إزالة الكربون من المنظمة البحرية الدولية.
هناك أيضًا ادعاءات بأن خلايا وقود الأمونيا التي تستخدم المحلل الكهربائي للأكسيد الصلب في درجات حرارة عالية يمكن أن تؤدي أداءً مشابهًا للهيدروجين، ومع ندرة مواقع تخزين الهيدروجين ، قد تظهر الأمونيا كوسيط تجاري لتخزين الطاقة، لكن الأمونيا لا تخلو من التحديات، قد تكون كثافة طاقتها أعلى من كثافة الهيدروجين السائل، ولكنها جزء بسيط من الغاز الطبيعي المسال (LNG) والبنزين، لذا فإن إنتاجها ونقلها مكلفان.
تُعالج على أنها مادة كيميائية سامة، ويتم تنظيم إنتاجها ومناولتها في القطاعات التقليدية، وستؤدي احتمالية إطلاقها أو انسكابها إلى تقييد الطلب في الاستخدامات النهائية الناشئة.
في حين أن الأمونيا هي حاملة محتملة للهيدروجين يمكن فتحها عن طريق التكسير أو عكس تفاعل التوليف، فإن التقدم في هذا المسار على نطاق واسع يواجه تحديات تقنية وتجارية، من غير المحتمل أن تحل الأمونيا محل الهيدروجين كوقود في جميع القطاعات ، لذلك من المحتمل ظهور طرق أخرى لنقل الهيدروجين تجاريًا لمسافات طويلة على نطاق واسع. وبالتالي ، من غير المرجح أن تكون الأمونيا كناقل للهيدروجين هي اللعبة النهائية لتجارة الهيدروجين .
ومع ذلك ، يمكن أن تلعب الأمونيا منخفضة الكربون دورًا مهمًا في إزالة الكربون العالمية ، في كل من أسواق الأمونيا التقليدية والجديدة، يمكن الاستفادة من التقنيات وسلاسل التوريد الحالية بسهولة لتمكين النقل الفعال عبر مسافات طويلة، لذلك ، ليس من المستغرب أن تهيمن الأمونيا على الموجة الحالية من مشاريع تصدير الهيدروجين، ولكن لتحقيق النجاح، سيحتاج عدد لا يحصى من الموردين المحتملين إلى فهم أفضل للمقياس الحقيقي لسوق الأمونيا منخفضة الكربون في المستقبل.
