Старая хімія ў новых фарбах
У канцы верасня 2020 года з Саудаўскай Аравіі ў Японію адправілася першая ў свеце партыя блакітнага аміяку (1), які, паводле звестак прэсы, павінен быў выкарыстоўвацца на электрастанцыях для вытворчасці электраэнергіі без выкідаў вуглякіслага газу. Для недасведчаных гэта можа здацца крыху загадкавым. Ці з'явілася новае цуда-паліва?
Кампанія Saudi Aramco, якая стаіць за гэтым транспартам, зрабіла паліва шляхам канверсіі вуглевадародаў (гэта значыць прадукты, атрыманыя з нафты) у вадарод, а затым пераўтварыць прадукт у аміяк з улоўліваннем пабочнага прадукту двухвокісу вугляроду. Такім чынам, аміяк захоўвае вадарод, які таксама называюць "блакітным", у адрозненне ад "зялёнага" вадароду, які паступае з аднаўляльных крыніц, а не з выкапнёвага паліва. Яго таксама можна спальваць у якасці паліва на цеплавых электрастанцыях, што немалаважна, без выкідаў вуглякіслага газу.
Чаму лепш захоўваць і транспартуе вадарод, звязаны ў аміяку чым проста чысты вадарод? "Аміяк лягчэй звадкаваць – ён кандэнсуецца пры мінус 33 градусах Цэльсія – і змяшчае ў 1,7 разы больш вадароду на кубічны метр, чым звадкаваны вадарод", – гаворыцца ў даследаванні інвестыцыйнага банка HSBC, які падтрымлівае новую тэхналогію.
Саудаўская Аравія, Найбуйнейшы ў свеце экспарцёр нафты, інвесціруе ў тэхналогіі здабывання вадароду з выкапнёвага паліва і пераўтварэнні прадукту ў аміяк. Амерыканская кампанія Air Products & Chemicals Inc. летам падпісалі пагадненне з саудаўскай кампаніяй ACWA Power International і арганізацыямі, адказнымі за будаўніцтва будучага футурыстычнага горада Неом (2), які каралеўства хоча пабудаваць на ўзбярэжжа Чырвонага мора. У адпаведнасці з пагадненнем, будзе пабудаваны завод па вытворчасці аміяку коштам пяць мільярдаў долараў на аснове вадароду, які працуе на аднаўляльных крыніцах энергіі.
2. Адна з візуалізацый футурыстычнага саудаўскага горада Неом.
Вадарод, як вядома, з'яўляецца чыстым палівам, якое пры згаранні не вырабляе нічога, акрамя вадзяной пары. Яго часта ўяўляюць як выдатную крыніцу зялёнай энергіі. Аднак рэальнасць крыху больш складаная. Агульны баланс выкідаў вадароду гэтак жа чысты, як паліва, якое выкарыстоўваецца для яго вытворчасці. З улікам агульнага эмісійнага балансу вылучаюць такія віды газу, як зялёны вадарод, блакітны вадарод і шэры вадарод. Зялёны вадарод ён вырабляецца з выкарыстаннем толькі аднаўляльных і безвугляродных крыніц энергіі. Шэры вадарод, найболей распаўсюджаная форма вадароду ў эканоміцы, вырабляецца з выкапнёвага паліва, а гэта азначае, што выкіды вадароду з нізкім утрыманнем вуглярода ў значнай ступені кампенсуюцца вытворчым працэсам. Блакітны вадарод - гэта назва, дадзеная вадароду, атрыманаму толькі з прыроднага газу, які мае больш нізкія выкіды вуглякіслага газу і чысцей, чым большасць выкапняў відаў паліва.
Аміяк уяўляе сабой хімічнае злучэнне, якое змяшчае тры малекулы вадароду і адну малекулу азоту. У гэтым сэнсе ён "захоўвае" вадарод і можа выкарыстоўвацца ў якасці сыравіны для вытворчасці "ўстойлівага вадароду". Сам аміяк, як і вадарод, пры спальванні на ЦЭЦ не вылучае вуглякіслага газу. Сіні колер у назве азначае, што ён вырабляецца з выкарыстаннем прыроднага газу (а ў некаторых выпадках і вугалю). Гэта лічыцца больш экалагічнай формай вытворчасці энергіі таксама з-за магчымасці ўлоўлівання і секвестрацыі вуглякіслага газу (CCS) у працэсе пераўтварэння. Прынамсі, так запэўнівае кампанія Aramco, якая вырабляе такія.
Ад сіняга да зялёнага
Многія спецыялісты лічаць, што апісаная вышэй методыка з'яўляецца толькі пераходным этапам, а мэтай з'яўляецца дасягненне эфектыўнай вытворчасці зялёнага аміяку. Вядома, гэты не будзе адрознівацца па хімічным складзе, як і сіні не адрозніваецца па хімічным складзе ад любога іншага аміяку. Справа проста ў тым, што працэс вытворчасці зялёнай версіі будзе цалкам без выкідаў і не будзе мець нічога агульнага з выкапнёвым палівам. Гэта можа быць, напрыклад, усталёўка па вытворчасці аднаўляльнага вадароду, які затым пераўтворыцца ў аміяк для палягчэння захоўвання і транспартаванні.
У снежні 2018 года была апублікаваная справаздача Брытанскай камісіі па энергетычным пераходзе, "кааліцыі лідэраў бізнесу, фінансаў і грамадзянскай супольнасці з розных галін, якія вырабляюць і выкарыстоўваюць энергію". Місія выканальная. На думку аўтараў, поўная дэкарбанізацыя аміяку да 2050 года тэхнічна і эканамічна здзяйсняльная, але праз некалькі дзесяцігоддзяў сіні аміяк не будзе мець значэння. У канчатковым выніку гэта будзе дамінаваць зялёны аміяк. Гэта звязана з высокім коштам улоўлівання апошніх 10-20% CO, гаворыцца ў справаздачы.2 у вытворчым працэсе. Аднак іншыя каментатары ўказалі, што гэтыя прадказанні заснаваны на сучасным узроўні тэхнікі. Між тым даследаванні новых метадаў сінтэзу аміяку працягваюцца.
Напрыклад Матэа Масанці, Інжынер кампаніі Casale SA (член Асацыяцыі аміячнай энергетыкі), прадставіў нядаўна запатэнтаваны працэс «канверсіі прыроднага газу ў аміяк са скарачэннем выкідаў COXNUMX».2 у атмасферу да 80% у адносінах да найлепшых даступных тэхналогій». Прасцей кажучы, ён прапануе замяніць блок CDR (выдаленне вуглякіслага газу), які выкарыстоўваецца для ўлоўлівання вуглякіслага газу з выхлапных газаў пасля спальвання, на "стратэгію абезуглероживания перад спальваннем".
Ёсць шмат іншых новых ідэй. Амерыканская кампанія Monolith Materials прапануе "новы электрычны працэс пераўтварэння прыроднага газу ў вуглярод у форме сажы і вадарод з высокай эфектыўнасцю". Вугаль тут не адходы, а рэчыва, якое можа набываць форму камерцыйна каштоўнага тавару. Кампанія жадае захоўваць вадарод не толькі ў выглядзе аміяку, але і, напрыклад, у метаноле. Існуе таксама eSMR, метад, распрацаваны Хальдорам Топсе з Даніі, заснаваны на выкарыстанне электраэнергіі, якая выпрацоўваецца з аднаўляльных крыніц у якасці дадатковай крыніцы тэхналагічнага цяпла на стадыі паравой канверсіі метану пры вытворчасці вадароду на аміячным заводзе. Прагназуецца зніжэнне выкідаў CO2 для вытворчасці аміяку каля 30%.
Як вы ведаеце, наш Арлен таксама займаецца вытворчасцю вадароду. Аб вытворчасці зялёнага аміяку ў якасці назапашвальніка энергіі ён гаварыў на Польскім хімічным кангрэсе ў верасні 2020 года, г.зн. за некалькі дзён да адпраўлення вышэйзгаданага транспарта ў Японію, Яцэк Мендэлеўскі, член праўлення Anwil з групы PKN Orlen. Насамрэч, верагодна, гаворка ішла пра сіні аміякпа апісанай вышэй класіфікацыі. З гэтай заявы не зразумела, што гэты прадукт ужо вырабляецца Anwil, але можна меркаваць, што ў Польшчы ёсць планы па вытворчасці як мінімум сіняга аміяку.
