Możliwy znaczący spadek emisji CO2 w produkcji amoniaku

• Strona główna
• Artykuły
• Możliwy znaczący spadek emisji CO2 w produkcji amoniaku

2022-09-06

Analitycy organizacji DECHEMA badali różne sposoby dostosowania produkcji amoniaku w istniejących europejskich zakładach do 2030 r., w taki sposób, aby emisje dwutlenku węgla zostały znacznie zredukowane. W ich ocenie nowe technologie wodorowe oferują duży potencjał w zakresie uczynienia produkcji bardziej przyjazną dla klimatu. Badanie zostało przeprowadzone na zlecenie Fertilizers Europe, organizacji zrzeszającej europejskich producentów nawozów.

Produkcja amoniaku jest jednym z największych źródeł emisji dwutlenku węgla w sektorze przemysłowym. Do produkcji amoniaku potrzebny jest wodór, który jest pozyskiwany w konwencjonalny sposób poprzez przetwarzanie surowców kopalnych. Jednak dzięki nowym technologiom wodorowym emisje z produkcji amoniaku mogą zostać zmniejszone o 4,9 mln ton do 2030 roku. W porównaniu z dzisiejszym stanem, prawie 19% emisji wytwarzanych podczas produkcji amoniaku można by zaoszczędzić.

Autorzy badania przeanalizowali różne technologie, które w niedalekiej przyszłości mogłyby częściowo zastąpić konwencjonalną produkcję wodoru. Na przykład możliwe byłoby konwencjonalne wytwarzanie wodoru i magazynowanie powstałego dwutlenku węgla, tak zwane „wychwytywanie i składowanie węgla” (CCS, niebieski wodór). Wodór można również uzyskać poprzez elektrolizę wody przy użyciu konwencjonalnej energii elektrycznej (żółty wodór) lub zielonej energii (zielony wodór), przy czym zielony wodór jest wytwarzany na miejscu lub pochodziłby z rurociągu. Możliwe jest także wytwarzanie wodoru przez pirolizę metanową (wodór turkusowy).

Badanie uwzględnia różne koszty produkcji, a także wymagania energetyczne i infrastrukturalne, które są niezbędne dla poszczególnych technologii. Na tej podstawie zespół ocenił możliwe wdrożenie opcji technologicznych w różnych regionach Europy. Przeanalizowano przewidywaną dostępność i koszty energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, dostępność infrastruktury (energia elektryczna, wodór, CO₂) oraz ograniczenia polityczne związane z CCS. Aby oszacować maksymalne emisje, które można zaoszczędzić dzięki produkcji amoniaku, naukowcy opracowali punkt odniesienia i optymalny scenariusz, a następnie porównali je z konwencjonalną metodą produkcji.

Z analizy wynika, że ​​emisje dwutlenku węgla z produkcji amoniaku spadłyby najbardziej w 2030 r. przy zastosowaniu błękitnego wodoru (minus 3 mln ton emisji CO₂ rocznie). Jeszcze większe oszczędności są możliwe w przypadku częściowego (10%) zastąpienia konwencjonalnie produkowanego wodoru wodorem zielonym lub żółtym wytwarzanym na miejscu. Oznacza to, że rocznie emisji podlegałoby 900 tys. ton lub 200 tys. ton mniej dwutlenku węgla. Zastosowanie zielonego wodoru dostarczanego rurociągiem zmniejszyłoby emisje gazów cieplarnianych o dodatkowe 500 tys. ton, a wykorzystanie turkusowego wodoru o 300 tys. ton rocznie.

Ponadto badanie rzuca światło na kwestię kosztów tych technologii. W porównaniu do metod konwencjonalnych zastosowanie nowych technologii wodorowych wiąże się z wyższymi kosztami produkcji. Wybiegając w przyszłość, zespół założył, jaki będzie prawdopodobny rozwój energii odnawialnej, import zielonego wodoru i koszt CO₂. Autorzy spodziewają się, że produkcja amoniaku konwencjonalnie i przy użyciu błękitnego wodoru będzie kosztować mniej więcej tyle samo w 2030 r. Natomiast wykorzystanie żółtego i zielonego wodoru produkowanego na miejscu, a także zielonego i turkusowego wodoru rurociągowego pociągnie za sobą znacznie wyższe koszty produkcji.

- Biorąc pod uwagę cele porozumienia klimatycznego z Paryża, każdy sektor musi w najbliższej przyszłości zredukować emisje gazów cieplarnianych. Musimy zatem fundamentalnie zadać sobie pytanie, jaki realistyczny potencjał tkwi w obecnie działających zakładach, aby emitować mniej gazów cieplarnianych. Nasze badanie pokazuje, że europejscy producenci nawozów mogą wnieść znaczący wkład w redukcję emisji CO₂ do 2030 r., stosując nowe technologie wodorowe - stwierdził Florian Ausfelder, ekspert DECHEMA.

amoniakemisje CO2wodórDECHEMAprzemysł chemicznynawozy