Amoniak daje większe szanse upowszechnienia wodoru jako paliwa
Ogniwa paliwowe napędzane wodorem mogą być alternatywą dla paliw konwencjonalnych w transporcie towarowym na duże odległości. Ale sam wodór może być wykorzystywany także w energetyce, zarówno do napędu wysokowydajnych turbin lub ogniw paliwowych, jak i do magazynowania nadwyżki prądu ze źródeł odnawialnych. Dlatego płyną duże pieniądze na badania produkcji, składowania i wykorzystywania wodoru.
Informowali o tym w ostatnich tygodniach m.in. Daimler-Benz (ogłosił, że bada zastosowanie ogniw paliwowych napędzanych wodorem w ciężarówkach), największy armator Maersk, polska Pesa, czy największe japońskie przedsiębiorstwo energetyczne JERA (wodór, a właściwie amoniak jako nośnik wodoru, ma zastąpić węgiel w turbinach).
Problemy
Minusem wodoru jako paliwa jest właśnie to, że jego produkcja, transport i przechowywanie są nadal kosztowne. Co istotne, nie spełniają w pełni wymogów klimatycznych. Wodór wytwarza się obecnie z paliw kopalnych, dlatego nosi dodatkową nazwę wodór szary (gdy surowcem jest węgiel) lub wodór niebieski (gdy bazą jest gaz ziemny).
Z kolei wytwarzanie przez rozszczepianie wody „zielonego” wodoru, czyli spełniającego kryteria ekologiczne, ogranicza nadal zbyt mały wsad używanej do tego procesu energii odnawialnej. Innej natury problemy wynikają z transportem wodoru. Użycie amoniaku jako pośredniego „nośnika” wodoru rozwiązuje niektóre problemy.Amoniak skrapla się w -33°C (wodór w -253°C), o połowę mniej zajmuje miejsca niż czysty wodór – co ma znaczenie np. dla jego zatankowania statku.
Wytwarzanie ciekłego amoniaku z gazu ziemnego jest konwencjonalnym procesem, bo duże jego ilości zużywa już np. przemysł chemiczny do produkcji nawozów sztucznych. Natomiast ciekły amoniak może być łatwiej transportowany, w tym np. rurociągami.
Nowy pomysł
W ten wyścig intelektualno – inżynieryjny włączyły się też University of Alaska Fairbanks i Pacific Northwest National Laboratory, należący amerykańskiego Departamentu Energii. Wspólnie realizują projekt badawczy, czy amoniak może być tanio wytwarzany z ogromnych, sprawdzonych zasobów ropy i gazu ziemnego na Alasce, a z amoniaku – wodór. Elementem projektu jest badanie efektywnego transportu nowego paliwa, konkurencyjnego np. do projektowanych podobnych instalacji powstających w rejonie Zatoki Perskiej czy Australii, w dodatku opartych na wykorzystaniu energii z OZE.
Obecnie gaz jest produkowany wraz z wydobywaną ropą naftową (280 000 baryłek/dobę) na polu Prudhoe Bay. Sęk w tym, że ropa jest tłoczona ropociągiem TAPS (Trans-Alaska Pipeline System), natomiast gaz z powrotem zatłaczany pod ziemię, bo nie ma adekwatnego gazociągu. Można z niego natomiast wytwarzać nawet 120 000 baryłek/dobę amoniaku. Tylko problem jest nadal ten sam – jak go dalej transportować?
Niewiadome
Jednym z celów badania jest sprawdzenie, czy można mieszać amoniak z ropą naftową i wspólnie go tłoczyć TAPS oraz czy na końcu tej rury (w Valdez) można go z powrotem oddzielić. Zakłada się, że oddzielenie obu substancji nie będzie w pełni możliwe i w punkcie odbioru ropy będzie trzeba odzyskiwać opary amoniaku.
Istnieje ryzyko, że ropa naftowa może nosić śladowe ilości amoniaku, co obniży jej jakość i wartość. Istnieje też ryzyko, że w dłuższym okresie, tłoczenie amoniaku może uszkodzić rurociąg, bo działa korozyjnie na stal. Różne instytucje na Alasce analizują też, czy opłacalna jest dalsza produkcja amoniaku z tamtejszego węgla i w jakim stopniu ekonomiczność produkcji i wpływu na środowisko może być produkcja amoniaku z gazu.
Na każdą wyprodukowaną tonę metryczną amoniaku przypada emisja 2 ton CO2. Jednak wychwytywanie CO2 w elektrowni opartej na spalaniu wodoru z amoniaku jest miej kosztowne niż wychwytywanie go z gazów spalinowych elektrowni. Rachunek obecnie przedstawia się następująco: całkowity koszt produkcji amoniaku z wraz opłatą za emisję CO2 może wynosić 200-240 USD /tonę metryczną, w porównaniu z 120 USD / mt bez wychwytywania dwutlenku węgla.
Jednak rachunek może się zmienić. Rząd centralny uruchamia kredyty na instalacje wychwytywania CO2, w tym m.in. w celu tłoczenia je w miejsce wydobywanej ropy naftowej na North Slope. Zdaniem tamtejszych producentów jest możliwe, że emitentowi CO2 będzie przyznana ulga podatkowa w wysokości 35 USD / mt. Wtedy opłacalny i konkurencyjny byłby np. masowy eksport amoniaku do Japonii.
Możliwość komentowania została wyłączona.
