नवीन रंगात जुनी रसायनशास्त्र
सप्टेंबर 2020 च्या शेवटी, जगातील पहिला निळा अमोनिया (1) सौदी अरेबियातून जपानला पाठवला गेला, जो प्रेस रिपोर्ट्सनुसार, कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन न करता वीज निर्मिती करण्यासाठी पॉवर प्लांटमध्ये वापरला जाणार होता. असुरक्षितांना, हे थोडेसे गूढ वाटू शकते. नवीन चमत्काराचे इंधन आहे का?
सौदी आरामको, वाहतूक मागे, उत्पादन हायड्रोकार्बन रूपांतरणाद्वारे इंधन (म्हणजे पेट्रोलियम-व्युत्पन्न उत्पादने) हायड्रोजनमध्ये बदलतात आणि नंतर उत्पादनाचे अमोनियामध्ये रूपांतर करतात, कार्बन डायऑक्साइड उप-उत्पादन घेतात. अशाप्रकारे, अमोनिया हायड्रोजन साठवते, ज्याला "निळा" हायड्रोजन असेही संबोधले जाते, "हिरव्या" हायड्रोजनच्या विरूद्ध, जी जीवाश्म इंधनांऐवजी नूतनीकरणीय स्त्रोतांकडून येते. हे औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांमध्ये इंधन म्हणून देखील जाळले जाऊ शकते, महत्त्वाचे म्हणजे कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन न करता.
साठवणे चांगले का आहे अमोनियामध्ये बांधलेले हायड्रोजन वाहतूक करते फक्त शुद्ध हायड्रोजन पेक्षा? “अमोनिया द्रवीकरण करणे सोपे आहे — ते उणे 33 अंश सेल्सिअस तापमानात घनीभूत होते — आणि त्यात द्रवरूप हायड्रोजनपेक्षा 1,7 पट जास्त हायड्रोजन प्रति घनमीटर आहे,” असे नवीन तंत्रज्ञानाचे समर्थन करणाऱ्या गुंतवणूक बँकेच्या HSBC च्या अभ्यासानुसार.
सौदी अरेबिया, जगातील सर्वात मोठा तेल निर्यातक, जीवाश्म इंधनापासून हायड्रोजन काढण्यासाठी आणि उत्पादनाचे अमोनियामध्ये रूपांतर करण्यासाठी तंत्रज्ञानामध्ये गुंतवणूक करत आहे. अमेरिकन कंपनी एअर प्रॉडक्ट्स अँड केमिकल्स इंक. उन्हाळ्यात सौदी कंपनी ACWA पॉवर इंटरनॅशनल आणि निओम (2) च्या भविष्यातील शहराच्या बांधकामासाठी जबाबदार असलेल्या संस्थांशी करार केला, जो राज्य लाल समुद्राच्या किनार्यावर बांधू इच्छितो. करारानुसार, अक्षय उर्जा स्त्रोतांद्वारे समर्थित हायड्रोजनवर आधारित $XNUMX बिलियन अमोनिया प्लांट तयार केला जाईल.
2. निओमच्या भविष्यकालीन सौदी शहराच्या व्हिज्युअलायझेशनपैकी एक.
हायड्रोजन हे स्वच्छ इंधन म्हणून ओळखले जाते जे जाळल्यावर पाण्याच्या वाफ शिवाय काहीही निर्माण होत नाही. हे बर्‍याचदा हरित उर्जेचा एक उत्तम स्त्रोत म्हणून सादर केले जाते. तथापि, वास्तव थोडे अधिक क्लिष्ट आहे. हायड्रोजन उत्सर्जनाचे एकूण संतुलन ते तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या इंधनाइतके स्वच्छ आहे. एकूण उत्सर्जन शिल्लक लक्षात घेता, हिरवा हायड्रोजन, निळा हायड्रोजन आणि राखाडी हायड्रोजन असे वायूचे प्रकार उत्सर्जित होतात. हिरवा हायड्रोजन हे केवळ अक्षय आणि कार्बन मुक्त ऊर्जा स्त्रोत वापरून तयार केले जाते. ग्रे हायड्रोजन, अर्थव्यवस्थेतील हायड्रोजनचा सर्वात सामान्य प्रकार, जीवाश्म इंधनापासून तयार केला जातो, याचा अर्थ कमी-कार्बन हायड्रोजन उत्सर्जन मोठ्या प्रमाणात उत्पादन प्रक्रियेद्वारे ऑफसेट केले जाते. ब्लू हायड्रोजन हे केवळ नैसर्गिक वायूपासून मिळणाऱ्या हायड्रोजनला दिलेले नाव आहे, ज्यामध्ये कार्बन डायऑक्साइडचे उत्सर्जन कमी असते आणि ते बहुतेक जीवाश्म इंधनांपेक्षा स्वच्छ असते.
अमोनिया हे तीन हायड्रोजन रेणू आणि एक नायट्रोजन रेणू असलेले रासायनिक संयुग आहे. या अर्थाने, ते हायड्रोजन "संचयित" करते आणि "शाश्वत हायड्रोजन" च्या उत्पादनासाठी फीडस्टॉक म्हणून वापरले जाऊ शकते. थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये जाळल्यावर हायड्रोजनप्रमाणेच अमोनिया कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जित करत नाही. नावातील निळ्या रंगाचा अर्थ असा आहे की तो नैसर्गिक वायू (आणि काही प्रकरणांमध्ये, कोळसा) वापरून तयार केला जातो. रूपांतरण प्रक्रियेदरम्यान कार्बन डाय ऑक्साईड (CCS) कॅप्चर करण्याच्या आणि वेगळे करण्याच्या क्षमतेमुळे देखील ऊर्जा उत्पादनाचा हा एक हिरवा प्रकार मानला जातो. किमान असे उत्पादन करणारी अरामको कंपनी असे आश्वासन देते.
निळ्यापासून हिरव्यापर्यंत
बर्‍याच तज्ञांचा असा विश्वास आहे की वर वर्णन केलेले तंत्र केवळ एक संक्रमणकालीन पाऊल आहे आणि ग्रीन अमोनियाचे कार्यक्षम उत्पादन साध्य करणे हे लक्ष्य आहे. अर्थात, हे रासायनिक संरचनेत भिन्न नाही, ज्याप्रमाणे निळा इतर कोणत्याही अमोनियापेक्षा रासायनिक रचनेत भिन्न नाही. मुद्दा फक्त असा आहे की हिरव्या आवृत्तीची उत्पादन प्रक्रिया होईल पूर्णपणे उत्सर्जन मुक्त आणि जीवाश्म इंधनाशी काहीही संबंध नाही. हे, उदाहरणार्थ, नूतनीकरणयोग्य हायड्रोजनच्या उत्पादनासाठी एक वनस्पती असू शकते, जे नंतर सुलभ स्टोरेज आणि वाहतुकीसाठी अमोनियामध्ये रूपांतरित केले जाते.
डिसेंबर 2018 मध्ये, ब्रिटीश एनर्जी ट्रान्झिशन कमिशनने "ऊर्जेचे उत्पादन आणि वापर करणार्‍या उद्योगांमधील व्यवसाय, आर्थिक आणि नागरी समाजातील नेत्यांची एक युती" हा अहवाल प्रकाशित केला होता. मिशन पॉसिबल. लेखकांच्या मते, 2050 पर्यंत अमोनियाचे संपूर्ण डीकार्बोनायझेशन तांत्रिक आणि आर्थिकदृष्ट्या शक्य आहे, परंतु काही दशकांत निळा अमोनिया काही फरक पडणार नाही. ते शेवटी वर्चस्व गाजवेल हिरवा अमोनिया. हे शेवटचे 10-20% CO कॅप्चर करण्याच्या उच्च खर्चामुळे आहे, अहवालात म्हटले आहे.2 उत्पादन प्रक्रियेत. तथापि, इतर समालोचकांनी असे निदर्शनास आणले आहे की हे अंदाज कला स्थितीवर आधारित आहेत. दरम्यान, अमोनियाच्या संश्लेषणासाठी नवीन पद्धतींवर संशोधन सुरू आहे.
उदाहरणार्थ मॅटेओ मसंती, Casale SA मधील अभियंता (अमोनिया एनर्जी असोसिएशनचे सदस्य), "COXNUMX उत्सर्जन कमी करताना नैसर्गिक वायूचे अमोनियामध्ये रूपांतर करण्यासाठी" नवीन पेटंट प्रक्रिया सादर केली.2 सर्वोत्तम उपलब्ध तंत्रज्ञानाच्या संदर्भात 80% पर्यंत वातावरणात. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, "प्री-बर्न डिकार्ब्युरायझेशन स्ट्रॅटेजी" सह ज्वलनानंतर एक्झॉस्ट वायूंमधून कार्बन डायऑक्साइड कॅप्चर करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सीडीआर (कार्बन डायऑक्साइड रिमूव्हल) युनिटला पुनर्स्थित करण्याचा त्यांचा प्रस्ताव आहे.
इतर अनेक नवीन कल्पना आहेत. अमेरिकन कंपनी मोनोलिथ मटेरियल्स "उच्च कार्यक्षमतेसह काजळी आणि हायड्रोजनच्या स्वरूपात नैसर्गिक वायूचे कार्बनमध्ये रूपांतर करण्यासाठी नवीन विद्युत प्रक्रिया" ऑफर करते. कोळसा हा येथे कचरा नाही, तर एक असा पदार्थ आहे जो व्यावसायिकदृष्ट्या मौल्यवान वस्तू बनू शकतो. कंपनीला हायड्रोजन केवळ अमोनियाच्या स्वरूपातच नाही तर, उदाहरणार्थ, मिथेनॉलमध्ये देखील साठवायचे आहे. डेन्मार्कमधील हॅल्डर टॉपसो याने विकसित केलेली eSMR पद्धत देखील आहे नूतनीकरणीय स्त्रोतांपासून निर्माण झालेल्या विजेचा वापर अमोनिया प्लांटमध्ये हायड्रोजनच्या निर्मितीमध्ये मिथेनच्या स्टीम रिफॉर्मिंगच्या टप्प्यावर प्रक्रिया उष्णतेचा अतिरिक्त स्त्रोत म्हणून. CO उत्सर्जन कमी होण्याचा अंदाज आहे2 अमोनिया उत्पादनासाठी सुमारे 30%.
तुम्हाला माहिती आहेच, आमची ऑर्लेन हायड्रोजनच्या निर्मितीमध्येही गुंतलेली आहे. सप्टेंबर 2020 मध्ये पोलिश केमिकल काँग्रेसमध्ये ऊर्जा साठवण म्हणून ग्रीन अमोनियाच्या निर्मितीबद्दल त्यांनी सांगितले, म्हणजे. उपरोक्त वाहतूक जपानला जाण्याच्या काही दिवस आधी, जॅक मेंडेलेव्स्की, PKN Orlen गटातील Anwil चे बोर्ड सदस्य. खरं तर, ते बहुधा होते निळा अमोनियावरील वर्गीकरणानुसार. या विधानावरून हे स्पष्ट होत नाही की हे उत्पादन आधीच Anwil द्वारे तयार केले गेले आहे, परंतु असे गृहीत धरले जाऊ शकते की पोलंडमध्ये कमीतकमी निळा अमोनिया तयार करण्याची योजना आहे.
