氨是供應全球糧食生產使用的化肥需要的主要原料成分,也是全球主要溫室氣體排放和化石燃料使用的重要成分。最近,美國能源部(Department of Energy's ,DOE) 的Argonne科學家模擬利用低碳、環保的方法來計算生產氨的成本。
氨主要是藉由天然氣的重整過程中產生,過程會導致二氧化碳和甲烷的大氣排放,最終目標是使用可再生能源或核能與清潔氫生產來氨。研究團隊使用該實驗室針對溫室氣體、管制排放和技術能源使用 (Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies GREET®) 的模型評估各種能源生產氨對環境的影響。利用技術經濟模型來研究如何永續生產的兩種不同方法的成本。第一種方法利用捕獲一定比例的產生的碳並將其儲存在地層中,在一定程度上可避免碳釋放,這種技術實施起來相對便宜,因為生產氨的總成本只增加約20%。另一種方式就是利用接近零碳的路徑電解水產生氫氣,然後與氮氣結合產生氨。 利用可再生能源或核能將水電解,團隊表示雖然目前可以生產對碳影響很小的氨,但成本仍高於碳捕獲的方法。
團隊表示電解技術的成本有很大可降低的空間,最終可使水電解途徑更具成本競爭力。但需要藉由投資來開發電解技術和擴大生產,最終會顯著改變市場。通過降低成本和提高效率以滿足美國能源部每公斤1 美元的清潔氫目標,電解途徑有機會實現一種近乎無碳且經濟實惠生產氨的方法。
《產業發展中心 產業分析組 何玲玲 摘譯》
資料來源: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/08/220804130635.htm