Qub chemistry hauv cov xim tshiab

Thaum kawg ntawm lub Cuaj Hlis 2020, lub ntiaj teb thawj cov khoom xa tuaj ntawm xiav ammonia (1), uas, raws li xov xwm tshaj tawm, yuav tsum tau siv rau hauv cov chaw tsim hluav taws xob los tsim hluav taws xob yam tsis muaj carbon dioxide emissions, tawm hauv Saudi Arabia rau Nyiv. Rau cov uninitiated, qhov no yuav zoo li me ntsis mysterious. Puas muaj ib tug tshiab txuj ci tseem ceeb roj?

Saudi Aramco, lub tuam txhab tom qab thauj no, tsim roj los ntawm hydrocarbon conversion (piv txwv li cov khoom muab los ntawm cov roj av) rau hauv hydrogen thiab tom qab ntawd hloov cov khoom mus rau hauv ammonia, ntes cov pa roj carbon dioxide los ntawm cov khoom. Yog li, ammonia khaws cov hydrogen, uas tseem hu ua "blue" hydrogen, tsis yog "ntsuab" hydrogen, uas yog los ntawm cov khoom siv txuas ntxiv dua li cov fossil fuels. Nws kuj tseem tuaj yeem raug hlawv ua roj hauv thermal fais fab nroj tsuag, uas yog ib qho tseem ceeb, tsis muaj emitting carbon dioxide.

Vim li cas thiaj zoo khaws cia thiab thauj hydrogen khi rau hauv ammonia tsuas yog hydrogen xwb? "Ammonia yog yooj yim dua liquefy - nws condenses ntawm rho 33 degrees Celsius - thiab muaj 1,7 npaug ntau hydrogen ib cubic meter dua liquefied hydrogen," hais tias peev bank HSBC nyob rau hauv ib txoj kev tshawb no txhawb cov tshiab technology.

Saudi Arabia, lub ntiaj teb cov roj xa tawm loj tshaj plaws, tab tom nqis peev hauv thev naus laus zis los rho hydrogen los ntawm fossil fuels thiab hloov cov khoom rau hauv ammonia. American tuam txhab Air Products & Chemicals Inc. Thaum lub caij ntuj sov, lawv tau kos npe rau daim ntawv cog lus nrog Saudi lub tuam txhab ACWA Power International thiab cov koom haum ua lub luag haujlwm rau kev tsim kho lub nroog futuristic yav tom ntej ntawm Neom (2), uas lub nceeg vaj xav tsim rau ntawm ntug dej hiav txwv Liab. Raws li kev pom zoo, $ XNUMX billion hydrogen-based ammonia cog uas siv los ntawm lub zog tauj dua tshiab yuav raug tsim.

2. Ib qho kev pom ntawm lub futuristic Saudi nroog ntawm Neom.

Hydrogen paub tias yog cov roj huv uas, thaum hlawv, ua tsis muaj dab tsi tab sis dej vapor. Nws yog feem ntau nthuav tawm raws li qhov zoo tshaj plaws ntawm lub zog ntsuab. Txawm li cas los xij, qhov tseeb yog qhov nyuaj me ntsis. Tag nrho qhov sib npaug ntawm hydrogen emissions yog huv si raws li cov roj siv los tsim nws. Muab rau hauv tus account tag nrho emission tshuav nyiaj li cas, xws li cov roj xws li ntsuab hydrogen, xiav hydrogen thiab grey hydrogen yog txawv. Ntsuab hydrogen nws yog tsim los siv tsuas yog siv dua tshiab thiab carbon-dawb lub zog qhov chaw. Grey hydrogen, feem ntau hom hydrogen hauv kev lag luam, yog tsim los ntawm fossil fuels, lub ntsiab lus qis-carbon hydrogen emissions feem ntau offset los ntawm cov txheej txheem ntau lawm. Blue hydrogen yog lub npe muab rau hydrogen uas tsuas yog tsim los ntawm cov pa roj carbon monoxide, uas muaj cov pa roj carbon dioxide qis dua thiab huv dua li cov fossil fuels.

Ammonia yog ib qho tshuaj lom neeg uas muaj peb lub molecules ntawm hydrogen thiab ib lub molecule ntawm nitrogen. Hauv qhov kev nkag siab no, nws "kho" hydrogen thiab tuaj yeem siv los ua khoom noj los tsim "sustainable hydrogen". Ammonia nws tus kheej, zoo li hydrogen, tsis emit carbon dioxide thaum hlawv ntawm lub thermal fais fab nroj tsuag. Cov xim xiav nyob rau hauv lub npe txhais tau tias nws yog tsim los ntawm natural gas (thiab qee zaus thee). Nws suav hais tias yog ib daim ntawv ntsuab ntawm lub zog tsim los ntawm kev muaj peev xwm ntes thiab sequester carbon dioxide (CCS) thaum lub sij hawm hloov dua siab tshiab. Tsawg kawg yog qhov Aramco, lub tuam txhab tsim lawv, hais.

Los ntawm xiav mus rau ntsuab

Ntau tus kws tshaj lij ntseeg tias txoj kev tau piav qhia saum toj no tsuas yog ib qho kev hloov pauv, thiab lub hom phiaj yog ua kom muaj txiaj ntsig zoo ntawm cov ammonia ntsuab. Tau kawg, qhov no yuav tsis txawv ntawm cov tshuaj muaj pes tsawg leeg, ib yam li xiav tsis txawv ntawm cov tshuaj muaj pes tsawg leeg los ntawm lwm yam ammonia. Qhov tseeb yooj yim yog tias cov txheej txheem ntau lawm rau ntsuab version yuav yog tag nrho emission-dawb thiab yuav tsis muaj dab tsi ua nrog fossil fuels. Qhov no tuaj yeem yog, piv txwv li, cov nroj tsuag uas tsim cov hydrogen txuas ntxiv, uas tom qab ntawd hloov mus rau hauv ammonia kom yooj yim khaws cia thiab thauj mus los.

Thaum Lub Kaum Ob Hlis 2018, ib tsab ntawv tshaj tawm tau tshaj tawm los ntawm UK Energy Transition Commission, "kev koom tes ntawm kev lag luam, nyiaj txiag thiab cov thawj coj hauv zej zog los ntawm thoob plaws kev lag luam uas tsim thiab siv zog." Lub hom phiaj ua tau. Raws li cov kws sau ntawv, ua tiav decarbonization ntawm ammonia los ntawm 2050 yog technically thiab economically ua tau, tab sis xiav ammonia yuav tsis cuam tshuam nyob rau hauv ob peb lub xyoo caum. Nws thiaj li yuav dominate ntsuab ammonia. Qhov no yog vim tus nqi siab ntawm kev ntes lub xeem 10-20% ntawm CO, daim ntawv tshaj tawm hais tias.₂ nyob rau hauv cov txheej txheem ntau lawm. Txawm li cas los xij, lwm cov neeg tawm tswv yim tau qhia tias cov kev kwv yees no yog nyob ntawm lub xeev ntawm kev kos duab. Lub caij no, kev tshawb fawb rau hauv txoj kev tshiab rau ammonia synthesis txuas ntxiv.

Piv txwv Matteo Masanti, tus kws tshaj lij ntawm Casale SA (tus tswv cuab ntawm Ammonia Energy Association), tau nthuav tawm cov txheej txheem tshiab patented rau "hloov cov nkev rau ammonia nrog COXNUMX emissions txo."₂ mus rau hauv huab cua txog li 80% txheeb ze rau qhov zoo tshaj plaws muaj technologies. " Yooj yim muab tso, nws tawm tswv yim hloov CDR (carbon dioxide tshem tawm) chav tsev siv los ntes cov pa roj carbon dioxide los ntawm cov pa pa tom qab combustion nrog "pre-combustion decarbonization zoo."

Muaj ntau lwm cov tswv yim tshiab. Lub tuam txhab Asmeskas Monolith Materials muab "txoj kev siv hluav taws xob tshiab rau kev hloov cov pa roj carbon monoxide rau hauv cov pa roj carbon monoxide thiab hydrogen nrog kev ua haujlwm siab." Coal tsis yog cov khoom pov tseg, tab sis yog cov khoom siv uas tuaj yeem ua cov khoom lag luam muaj txiaj ntsig. Lub tuam txhab xav khaws hydrogen tsis yog hauv daim ntawv ntawm ammonia, tab sis kuj, piv txwv li, hauv methanol. Kuj tseem muaj eSMR, ib txoj hauv kev tsim los ntawm Haldor Topsoe ntawm Denmark, raws li siv hluav taws xob tsim los ntawm cov khoom siv txuas ntxiv raws li ib qho ntxiv ntawm cov txheej txheem cua sov nyob rau theem ntawm chav hloov pauv ntawm methane thaum lub sij hawm hydrogen ntau lawm ntawm ammonia cog. Kev txo qis hauv CO emissions₂ rau ammonia ntau lawm txog 30%.

Raws li koj paub, peb Orlen tseem koom nrog hauv hydrogen ntau lawm. Nws tau hais txog kev tsim cov tshuaj ntsuab ammonia ua lub zog cia khoom ntawm Polish Chemical Congress thaum lub Cuaj Hli 2020, piv txwv li. ob peb hnub ua ntej qhov kev thauj mus los saum toj no mus rau Nyiv, Jacek Mendelevsky, tus tswv cuab ntawm pawg thawj coj ntawm Anwil los ntawm pawg PKN Orlen. Qhov tseeb, nws yog zaum txog xiav ammoniaraws li kev faib tawm tau piav qhia saum toj no. Nws tsis paub meej los ntawm cov lus no tias cov khoom no twb tau tsim los ntawm Anwil, tab sis nws tuaj yeem xav tias muaj cov phiaj xwm tsim tsawg kawg yog xiav ammonia hauv tebchaws Poland.