为了“切断”合成氨与化石燃料和碳排放的“亲密关系”,科学家正在探索更多的绿色制氨方法:“例如固氮酶合成氨、光催化合成氨、电催化合成氨、等离子体法合成氨、循环工艺法合成氨以及超临界合成氨等。其中固氮酶合成氨、光催化合成氨及电催化合成氨的关注度较高。”晏成林说。他认为,光催化合成氨具有传统的半导体材料成本低廉、易于制备且光稳定性好等优点,但容易受到太阳能不确定性和效率低的限制。而电催化氮还原反应以可持续能源发电,在常温常压的温和条件下即可实现绿色、零排放合成氨,但氮气稳定的化学键、较高的头一解离能及其在水中较低的溶解度,也为电催化合成氨反应造成了极大的障碍。绿氨的制备过程需要严格控制温度和压力条件。上海氢转氨认证
普及氨燃料的合理性,又在于它的另一个不容低估的优越性:对自然、环境的保护。氨燃料的生产和利用,不只可实现零污染,更无需占用耕地或减少长久性植被,且能帮助减少大气中已存在的“温室效应气体”。这是可再生醇类碳氢化合燃料所办不到的。再者,氨在消除内燃机氧化氮类(NOx)“光雾气体”的排放中所起的关键作用,也是难以替代的。在经济上,液氨的每单位能量价格,已在世界多数国家和地区低于或相当于汽油。由于氨是一种便于以其他各类能源(及空气或水)来合成的燃料,在长期走势上,其价格将与各种现有能源的较低价格大致吻合。因此,使用氨燃料可避免由某一特定能源的供求失衡而引起的价格冲击,并在逐步走向依赖物理能的过程中始终保持其经济性。滁州绿氨装置绿氨技术通过可持续能源替代传统方法,实现低碳环保的氨制备。
全球为啥都在积极布局绿氨产业?一是绿氨生产过程及本身接近“零碳”,能够大幅降低二氧化碳排放。二是氨耦合CCS捕捉二氧化碳,经过化学反应固定二氧化碳,绿氨耦合CCS技术,捕捉制氢、冶金、炼化、发电等行业排放的二氧化碳,将会实现尿素生产的接近“零碳”排放。三是氨可以作为氢的载体,以氢气为原料的液氨比液氢具有更高的体积能量密度,且氨比氢气更容易液化,常压下氨气在-33℃就可以液化,而氢气需要低于-253℃,且同体积的液氨比液氢多至少60%的氢。
氨能源与其基础设施体系,主要是为了回收地球的自然能(如风能),或者转化地球上的物理能(如核能),或者高效回收利用人类能源开发网络中的富余资源(包括化石能源),以及为智能电网等智慧能源开发方式提供战略储能手段与“移峰填谷”手段,等等,形成地球人类经济活动的“主静脉”能源体系。氨能源,根据氨的氢源或棕或绿的制取能耗高低,以及是否需要制氢,可分为“氨棕能源”(ABRE)——采用煤、天然气或重油制取氢、“氨绿能源”(AGRE)——采用电力制取氢、以及“氨蓝能源”(ABLE)——无需制取氢源。绿氨市场是指绿氨产品的销售和交易市场。
随着氢能产业兴起,绿氨作为储运氢的载体功能,逐渐被市场关注。绿氢也被业内成为绿氢的“较强CP”。《报告》指出,氢气制取成本高、储存及运输困难等问题是制约氢能产业发展的瓶颈,限制了“氢经济”的发展,而氨被认为是比较理想的储运氢的载体。专业人士指出,一方面,氨的储存和运输技术已经相当成熟,特别是有LNG站改造为加氨站的可能性,这为其提供了较强的市场竞争力,通过液氨运输1千克氢的远洋运输成本为0.1-0.2美元,低于通过管道和轮船的氢运输渠道。绿氨技术可通过氢转氨将可再生能源转化为氨气。河北医药绿氢制氨
绿氨的性质复杂多变,是化学领域中重要的研究对象之一。上海氢转氨认证
随着未来天然气的供不应求,氢的来源势必渐以煤、生物质和水为主,并较终依赖生物质与水。制氨所需的能源也势必从目前的化石能源(包括石油、天然气、煤炭等)及物理能(包括光、水力、风力、温差、核变等)较终走向只依赖物理能(特别是自然能),必然走向风光核分布式制氨的光辉道路当前全球已跨入“气体能源时代”,其“主动脉”当推“含碳的氢能源”——天然气即甲烷(CH4),而其“主静脉”唯有“含氢无碳能源”——氨(NH3)可以胜任。2012年全球氨产能2.5亿吨,可以预计的未来,全球社会正在酝酿一场规模宏大的“(10亿吨—100亿吨)氨能源工业与蓝色经济产业化新风暴”。上海氢转氨认证