Ammoniaks potential och fördelar som ett framtida rent bränsle

Forskningsresultat visar att blå ammoniak har en potential som ett framtida bränsle för sjöfart och kraftproduktion inom en rad sektorer. Bild: Creative commons Lic. Pixabay

- Enligt den senaste utgåvan av GECF Global Gas Outlook 2050, förväntas efterfrågan på naturgas öka med 50 procent från 3950 miljarder kubikmeter (bcm) 2019 till 5920 bcm år 2050, skriver Dr Hussein Moghaddam, senior energianalytiker vid GECF:s sekretariates energiekonomi- och prognosavdelning i en kommentar som publicerades nyligen i en vetenskaplig tidskrift.

 - Vi kan alltså räkna med att naturgas förblir en integrerad del av världens energi för de följande åren. Under tiden upplever gasproducenter naturgasen som en vektor av energiövergången, och det gäller särskilt vätgasen.

För att kunna uppnå långsiktiga minskningsmål när det gäller utsläpp har många gasproducenter börjat, enligt Moghaddam, att betrakta vätgasen som ett viktigt bränsle för hållbarhet och global avkolning.

- I detta avseende har blå ammoniak också framstått som en framträdande råvara när man har velat öka en koldioxidsnål ekonomi, påpekar Moghaddam.

Under 2021 utvecklar GECF sitt ”Vätgasscenario” (HS) samt ”Kolneutralitet Scenario ”(CNS). Inom dessa två scenarier agerar flera energibolag i riktning mot avkolning under övergången till alternativa energiformer.

Bland dessa olika former finns blå vätgas, blå ammoniak och koldioxidavskiljning, användning och lagring av CCUS. Ursprungliga resultat visar att blå ammoniak har en potential som ett framtida bränsle för sjöfart och kraftproduktion inom en rad sektorer.

GECF:s medlemsländer är väl positionerade när det gäller att stödja en hållbar leverans av blå ammoniak. För närvarande är ammoniak en av de största bidragsgivarna till Trinidads och Tobagos ekonomi. Landet har 11 ammoniakanläggningar med en total kapacitet på 5,2 miljoner ton per år, vilket positionerar T&T som en av världens största exportörer av ammoniak. Dessutom planerar Ryssland och Japan starta ett nytt projekt för att gemensamt undersöka möjligheter att transportera blå ammoniak producerad i Ryssland för användning i japanska koleldade kraftverk.

Den genererade koldioxiden (CO2) från produktionsprocessen kommer att fångas in och injiceras under jorden i sibiriska oljefält för förbättrad oljeåtervinning.

Enligt Ammonia Energy Association uppgår produktionsnivåerna för ammoniak för närvarande till cirka 200 miljoner ton per år, varav cirka 10 procent handlas på den globala marknaden. Nästan 90 procent av råvaran för global ammoniakproduktion kommer från tillverkare av fossila bränslen, varav 72 procent använder naturgas som råvara. Det bör noteras att ammoniak klassificeras som ”blå” när det produceras från naturgasråvara och släpps ut.

- CO2 fångas upp av CCS/CCUS-teknik, eller kan även betecknas som ”grön” när det härrör från elektrolysväte som produceras med förnybara resurser, förklarar Moghaddam.

På senare tid har den fortsatta tillväxten av gasproduktion och LNG-inflöde gett gasproducenter och industrier möjlighet att utöka produktionen av blå ammoniak.

Tillväxten i ammoniakproduktionen och dess minskade kolintensitet ligger i linje med globala mål för övergång från kolbaserade bränslen.

Det finns idag väl utvecklad infrastruktur och storskaliga produktionsanläggningar för ammoniak tillgängliga runt om i världen, vilket gör produktionen mer genomförbar.

Dessutom har de senaste framstegen inom teknik för turbinmotorer lett till ökad användning av ammoniak, antingen direkt för förbränning eller indirekt genom att omvandla den till kväve och vätgas som ett industriellt råmaterial.

- Jämfört med vätgas kräver ammoniak ingen kylning ner till extrema temperaturer. Ammoniak har också en högre energitäthet än vätgas, vilket gör den lättare att transportera och lagra.  En annan betydande utmaning för vätgasen består av dess höga kostnad för lagring, höga krav på renhet och transport.

Dessa faktorer indikerar att ammoniak lätt kan bli ett konkurrenskraftigt alternativ som en lösning för avkolning inom energiintensiv industri, särskilt kraftproduktion och transportsektor.

Trots detta står ammoniak inför vissa utmaningar på grund av dess toxicitet och korrosivitet, på grund av produktion av kväveoxid (NOx), brandfarlighet och förbränning i traditionella motorer och turbiner.

- Detta med anledning av dess höga antändningstemperatur och låga flamhastighet. Dessutom, just nu är det dyrt att producera grön ammoniak i kommersiell skala med tanke på kapitalkostnader för elektrolysanläggningen för väteproduktion, konstaterar Moghaddam.