كشفت الدراسة، التي أجريت باستخدام جهاز محاكاة العمليات التجارية، عن نتائج مهمة فيما يتعلق بالكفاءة والجدوى الاقتصادية لاستخدام الأمونيا في أنظمة توليد الطاقة، تشير النتائج إلى معدل كفاءة طاقة مثير للإعجاب يصل إلى 46.7% ضمن عملية توليد الطاقة المصممة.
تبرز الأمونيا كمصدر واعد للطاقة لتحقيق الحياد الكربوني بسبب طبيعتها الخالية من الكربون.
قامت دراسة حديثة، بقيادة البروفيسور هانكون ليم في كلية الطاقة والهندسة الكيميائية وكلية الدراسات العليا لحياد الكربون بجامعة UNIST، بتقييم جدوى توليد الطاقة القائمة على الأمونيا من خلال التحليلات التقنية والاقتصادية والبصمة الكربونية.
ويركز البحث الذي تم نشر نتائجه في مجلة الهندسة الكيميائية على نظام متكامل يجمع بين تحلل الأمونيا وخلايا وقود حمض الفوسفوريك.
الحد الأعلى لتسعير الأمونيا
من خلال التحليل الاقتصادي الشامل، حدد فريق البحث الحد الأعلى لتسعير الأمونيا عند 421.3 دولارًا أمريكيًا tNH3 –1 والذي يسمح بتسعير تنافسي مقابل أسعار الكهرباء الصناعية – وهو عامل حاسم في تحديد القدرة التنافسية للسوق.
ولتحسين واردات الأمونيا إلى جمهورية كوريا (KOR)، تم وضع خمسة سيناريوهات متميزة بناءً على البيانات التاريخية من أكبر عشر دول مصدرة.
حساب تكاليف إنتاج الأمونيا وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون
وباستخدام طريقة مونت كارلو لحساب تكاليف إنتاج الأمونيا وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في كل دولة، قام الباحثون بتحسين كميات الواردات مع تقليل الانبعاثات الإجمالية.
توضح النتائج أنه إذا تم الاعتماد فقط على واردات الأمونيا القائمة على الكربون، فإن كثافة الكربون تتراوح بين 0.707–0.736 كجم من ثاني أكسيد الكربون 2 – مكافئ كيلووات ساعة −1 – وهو ما يتجاوز متوسط قيمة KOR على مدار فترة 20 عامًا،ومع ذلك، فإن تحقيق نسبة تزيد عن 78% من الأمونيا المحايدة للكربون (السيناريو 4) يمكن أن يجعل الجوانب البيئية والاقتصادية أكثر ملاءمة.
رؤى حاسمة في تعزيز صادرات الأمونيا
وفقًا لفريق البحث، توفر النتائج التي توصلوا إليها رؤى قيمة حول تحسين صادرات الأمونيا وتقليل كثافة الكربون، ومن خلال اعتماد نهج شامل يشمل جميع مراحل سلسلة التوريد، يمكن تحقيق تقدم كبير نحو حلول الطاقة المستدامة.
وقال البروفيسور ليم: “تلقي دراستنا الضوء على الإمكانات الهائلة للأمونيا كمصدر للطاقة”، “لقد قمنا بتحليل التكاليف وانبعاثات الغازات الدفيئة مع النظر في طرق تجارية مختلفة لإنتاج الأمونيا، وعلى الرغم من أن مصادر الطاقة المتجددة لم تكن جزءا من هذه الدراسة بالذات، فإن النتائج التي توصلنا إليها تقدم رؤى حاسمة في تعزيز صادرات الأمونيا وتعزيز الاستدامة.”
