Köhnə kimya yeni rənglərdə

2020-ci ilin sentyabr ayının sonunda dünyanın ilk mavi ammonyak (1) Səudiyyə Ərəbistanından Yaponiyaya göndərildi və mətbuatın verdiyi məlumata görə, karbon qazı emissiyası olmadan elektrik enerjisi istehsal etmək üçün elektrik stansiyalarında istifadə edilməli idi. Təcrübəsizlər üçün bu bir az sirli görünə bilər. Yeni bir möcüzə yanacağı varmı?

Nəqliyyatın arxasında Səudiyyə Aramco, istehsal karbohidrogen çevrilməsi ilə yanacaq (yəni neftdən əldə edilən məhsullar) hidrogenə çevrilir və sonra karbon dioksid əlavə məhsulunu tutaraq məhsulu ammonyaka çevirir. Beləliklə, ammonyak, qalıq yanacaqlardan çox bərpa olunan mənbələrdən gələn "yaşıl" hidrogendən fərqli olaraq, "mavi" hidrogen olaraq da adlandırılan hidrogeni saxlayır. O, həmçinin istilik elektrik stansiyalarında yanacaq kimi, ən əsası karbon qazı emissiyası olmadan da yandırıla bilər.

Niyə saxlamaq daha yaxşıdır ammonyakda bağlanmış hidrogeni nəql edir yalnız saf hidrogendən daha çox? Yeni texnologiyanı dəstəkləyən investisiya bankı HSBC tərəfindən aparılan araşdırmaya görə, "ammiak mayeləşdirilməsi daha asandır - mənfi 33 dərəcə Selsidə kondensasiya olunur - və mayeləşdirilmiş hidrogendən 1,7 dəfə daha çox hidrogen ehtiva edir".

Səudiyyə ƏrəbistanıDünyanın ən böyük neft ixracatçısı olan , qalıq yanacaqlardan hidrogen çıxarmaq və məhsulu ammonyaka çevirmək üçün texnologiyaya sərmayə qoyur. Amerika şirkəti Air Products & Chemicals Inc. yayda Səudiyyə Ərəbistanının ACWA Power International şirkəti və krallığın Qırmızı dəniz sahilində qurmaq istədiyi gələcək futuristik Neom şəhərinin (2) tikintisinə cavabdeh olan təşkilatlarla müqavilə imzalayıb. Müqaviləyə əsasən, bərpa olunan enerji mənbələri ilə işləyən hidrogen əsasında XNUMX milyard dollar dəyərində ammonyak zavodu tikiləcək.

2. Səudiyyə Ərəbistanının futuristik şəhəri Neomun vizual görüntülərindən biri.

Hidrogenin yandırıldığı zaman su buxarından başqa heç nə əmələ gətirməyən təmiz yanacaq olduğu bilinir. Çox vaxt böyük yaşıl enerji mənbəyi kimi təqdim olunur. Ancaq reallıq bir az daha mürəkkəbdir. Hidrogen emissiyalarının ümumi balansı onu istehsal etmək üçün istifadə olunan yanacaq qədər təmizdir. Ümumi emissiya balansı nəzərə alınmaqla, yaşıl hidrogen, mavi hidrogen və boz hidrogen kimi qaz növləri buraxılır. Yaşıl hidrogen yalnız bərpa olunan və karbonsuz enerji mənbələrindən istifadə etməklə istehsal olunur. İqtisadiyyatda hidrogenin ən çox yayılmış forması olan boz hidrogen qalıq yanacaqlardan istehsal olunur, yəni aşağı karbonlu hidrogen emissiyaları əsasən istehsal prosesi ilə kompensasiya edilir. Mavi hidrogen yalnız təbii qazdan əldə edilən, daha az karbon qazı emissiyasına malik olan və əksər qalıq yanacaqlardan daha təmiz olan hidrogenə verilən addır.

Ammonyak üç hidrogen molekulundan və bir azot molekulundan ibarət kimyəvi birləşmədir. Bu mənada o, hidrogeni “saxlayır” və “davamlı hidrogen” istehsalı üçün xammal kimi istifadə oluna bilər. Ammonyakın özü də hidrogen kimi istilik elektrik stansiyasında yandırıldıqda karbon qazı buraxmır. Addakı mavi rəng onun təbii qazdan (və bəzi hallarda kömürdən) istifadə edildiyini bildirir. Dönüşüm prosesi zamanı karbon dioksidi (CCS) tutmaq və sekvestr etmək qabiliyyətinə görə də enerji istehsalının daha yaşıl forması hesab olunur. Ən azı belə istehsal edən Aramco şirkəti bunu təmin edir.

Mavidən yaşıla qədər

Bir çox mütəxəssis hesab edir ki, yuxarıda təsvir edilən texnika yalnız keçid mərhələsidir və məqsəd yaşıl ammonyakın səmərəli istehsalına nail olmaqdır. Təbii ki, bu kimyəvi tərkibdə fərqlənməyəcək, necə ki, mavi kimyəvi tərkibdə digər ammonyakdan fərqlənmir. Məsələ ondadır ki, yaşıl versiyanın istehsal prosesi olacaq tamamilə emissiyasız və qalıq yanacaqlarla heç bir əlaqəsi olmayacaq. Bu, məsələn, bərpa olunan hidrogen istehsalı zavodu ola bilər, daha sonra daha asan saxlanması və daşınması üçün ammonyaka çevrilir.

2018-ci ilin dekabr ayında Britaniyanın Enerji Keçid Komissiyası tərəfindən “enerji istehsal edən və istifadə edən bütün sənayelərdən biznes, maliyyə və vətəndaş cəmiyyəti liderlərinin koalisiyası” adlı hesabat dərc olundu. Missiya Mümkündür. Müəlliflərin fikrincə, 2050-ci ilə qədər ammonyakın tam dekarbonlaşdırılması texniki və iqtisadi cəhətdən məqsədəuyğundur, lakin mavi ammonyak bir neçə onillikdən sonra heç bir əhəmiyyət kəsb etməyəcək. Nəhayət hakim olacaq yaşıl ammonyak. Hesabatda deyilir ki, bu, son 10-20% CO-nun tutulmasının yüksək qiyməti ilə bağlıdır.₂ istehsal prosesində. Bununla belə, digər şərhçilər bu proqnozların ən müasir vəziyyətə əsaslandığını qeyd ediblər. Bu arada, ammonyakın sintezi üçün yeni üsullar üzərində tədqiqatlar davam edir.

Məsələn Matteo MasantiCasale SA (Ammonyak Enerji Assosiasiyasının üzvü) mühəndisi, "COXNUMX emissiyalarını azaltmaqla təbii qazı ammonyaka çevirmək" üçün yeni patentləşdirilmiş prosesi təqdim etdi.₂ Ən yaxşı mövcud texnologiyalara münasibətdə atmosferə 80%-ə qədər”. Sadəcə olaraq, o, yandıqdan sonra işlənmiş qazlardan karbon dioksidi tutmaq üçün istifadə edilən CDR (karbon qazının çıxarılması) qurğusunu “yanmadan əvvəl dekarburizasiya strategiyası” ilə əvəz etməyi təklif edir.

Bir çox başqa yeni ideyalar var. Amerikanın “Monolit Materials” şirkəti “təbii qazı yüksək səmərəliliklə his və hidrogen şəklində karbona çevirmək üçün yeni elektrik prosesini” təklif edir. Burada kömür tullantı deyil, kommersiya baxımından qiymətli əmtəə şəklini ala bilən maddədir. Şirkət hidrogeni təkcə ammonyak şəklində deyil, həm də məsələn, metanolda saxlamaq istəyir. Danimarkalı Haldor Topsoe tərəfindən hazırlanmış eSMR metodu da var bərpa olunan mənbələrdən əldə edilən elektrik enerjisindən istifadə ammonyak zavodunda hidrogen istehsalında metanın buxar reformasiyası mərhələsində texnoloji istiliyin əlavə mənbəyi kimi. Azaldılmış CO emissiyaları proqnozlaşdırılır₂ ammonyak istehsalı üçün təxminən 30%.

Bildiyiniz kimi, bizim Orlen də hidrogen istehsalı ilə məşğuldur. O, 2020-ci ilin sentyabrında Polşa Kimya Konqresində enerji anbarı kimi yaşıl ammonyak istehsalı haqqında danışdı, yəni. yuxarıda göstərilən nəqliyyatın Yaponiyaya yola düşməsindən bir neçə gün əvvəl, Jacek Mendelevski, PKN Orlen qrupundan Anwil idarə heyətinin üzvü. Əslində, yəqin ki, belə idi mavi ammonyakyuxarıdakı təsnifata uyğun olaraq. Bu açıqlamadan məlum deyil ki, bu məhsul artıq Anwil tərəfindən istehsal olunub, lakin ehtimal etmək olar ki, Polşada ən azı mavi ammonyak istehsal etmək planları var.