古い化学を新しい色で表現
2020 年 1 月末、サウジアラビアから日本に出荷された世界初のブルー アンモニア (XNUMX) は、報道によると、二酸化炭素を排出せずに発電するために発電所で使用される予定でした。 初心者にとって、これは少し不可解に思えるかもしれません。 新しい奇跡の燃料はありますか？
輸送の背後にあるサウジアラムコは、 炭化水素変換による燃料 (つまり、石油由来の製品) を水素に変換し、生成物をアンモニアに変換して、副産物である二酸化炭素を回収します。 このように、アンモニアは、化石燃料ではなく再生可能資源から得られる「グリーン」水素とは対照的に、「ブルー」水素とも呼ばれる水素を貯蔵します。 また、火力発電所で燃料として燃焼させることもでき、重要なことに二酸化炭素を排出しません。
保存したほうがよい理由 アンモニアに結合した水素を輸送する 純水素だけじゃない？ 新技術を支持する投資銀行 HSBC の調査によると、「アンモニアは液化が容易で、摂氏マイナス 33 度で凝縮し、液化水素よりも 1,7 立方メートルあたり XNUMX 倍の水素を含んでいます」。
サウジアラビア世界最大の石油輸出国である は、化石燃料から水素を抽出し、生成物をアンモニアに変換する技術に投資しています。 アメリカのAir Products & Chemicals Inc. 夏には、サウジ企業の ACWA パワー インターナショナルと、王国が紅海沿岸に建設したいと考えている未来の未来都市ネオム (2) の建設を担当する組織との契約に署名しました。 この合意に基づき、XNUMX 億ドルのアンモニア プラントが、再生可能エネルギー源を動力源とする水素に基づいて建設される予定です。
2. サウジの未来都市ネオムのビジュアライゼーションの XNUMX つ。
水素は、燃やしても水蒸気しか発生しないクリーンな燃料として知られています。 多くの場合、グリーン エネルギーの優れた供給源として提示されます。 しかし、現実はもう少し複雑です。 水素排出の全体的なバランスは、それを生成するために使用される燃料と同じくらいクリーンです。 全体の排出バランスを考慮して、グリーン水素、ブルー水素、グレー水素などのガスを排出しています。 グリーン水素 再生可能でカーボンフリーのエネルギー源のみを使用して生産されます。 経済における水素の最も一般的な形態であるグレー水素は、化石燃料から生成されます。つまり、低炭素水素の排出は、製造プロセスによって大幅に相殺されます。 ブルー水素は、二酸化炭素排出量が少なく、ほとんどの化石燃料よりもクリーンな天然ガスのみに由来する水素に付けられた名前です。
アンモニアは、XNUMX つの水素分子と XNUMX つの窒素分子を含む化合物です。 この意味で、それは水素を「貯蔵」し、「持続可能な水素」の製造のための原料として使用することができます。 アンモニア自体は、水素と同様、火力発電所で燃やしても二酸化炭素を排出しません。 名前の青い色は、天然ガス (場合によっては石炭) を使用して生産されることを意味します。 また、変換プロセス中に二酸化炭素 (CCS) を捕捉して隔離する能力により、エネルギー生産のより環境に優しい形態と見なされます。 少なくとも、そのような製品を製造しているアラムコ社は、それを保証しています。
青から緑へ
多くの専門家は、上記の技術は移行段階にすぎず、目標はグリーン アンモニアの効率的な生産を達成することであると考えています。 もちろん、青が他のアンモニアと化学組成に違いがないように、これも化学組成に違いはありません。 要点は、グリーン バージョンの製造プロセスが 完全に無排出 化石燃料とは何の関係もありません。 これは、例えば、再生可能な水素を製造するためのプラントであり、その後、貯蔵と輸送を容易にするためにアンモニアに変換されます。
2018 年 2050 月、英国エネルギー移行委員会 (British Energy Transition Commission) によってレポートが発行されました。これは、「エネルギーを生産および使用するさまざまな業界のビジネス、金融、および市民社会のリーダーの連合体」です。 ミッションポッシブル。 著者らによると、XNUMX 年までにアンモニアを完全に脱炭素化することは、技術的にも経済的にも実現可能ですが、ブルー アンモニアは数十年で重要ではなくなるでしょう。 最終的には制覇するだろう グリーンアンモニア. これは、最後の 10 ～ 20% の CO を回収するためのコストが高いためであると報告書は述べています。2 生産過程で。 しかし、他のコメンテーターは、これらの予測は最新技術に基づいていると指摘しています。 その間、アンモニアの新しい合成方法に関する研究が続けられています。
例えば マッテオ・マサンティCasale SA (アンモニア エネルギー協会のメンバー) のエンジニアである .2 利用可能な最高の技術に関連して、最大 80% まで大気に影響を与えます。」 簡単に言えば、彼は、燃焼後の排ガスから二酸化炭素を回収するために使用される CDR (二酸化炭素除去) 装置を「プレバーン脱炭戦略」に置き換えることを提案しています。
他にもたくさんの新しいアイデアがあります。 米国のモノリス マテリアルズ社は、「天然ガスを煤と水素の形の炭素に高効率で変換するための新しい電気プロセス」を提供しています。 石炭はここでは廃棄物ではなく、商業的に価値のある商品の形をとることができる物質です。 同社は、水素をアンモニアの形だけでなく、たとえばメタノールの形で貯蔵したいと考えています。 デンマークの Haldor Topsoe が開発した eSMR もあります。 再生可能エネルギー源から生成された電力の使用 アンモニアプラントでの水素製造におけるメタンの水蒸気改質の段階での追加のプロセス熱源として。 CO排出量の削減が見込まれる2 アンモニア生産の場合、約 30%。
ご存知のように、当社のオーレンも水素の製造に携わっています。 彼は、2020 年 XNUMX 月のポーランド化学会議で、エネルギー貯蔵としてのグリーン アンモニアの生産について話しました。 前述の輸送手段の日本への出発の数日前に、 ヤツェク・メンデレフスキー、PKN Orlen グループの Anwil のボード メンバー。 実際、おそらくそうだった ブルーアンモニア上記の分類によると。 この声明から、この製品がすでに Anwil によって製造されているかどうかは明らかではありませんが、ポーランドでは少なくとも青色のアンモニアを製造する計画があると推測できます。
