“绿氨”会是肥料产业的下一个风口吗？
背 景 阅 读
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近年来，我国在太阳能和风能开发利用方面取得了显著成效。据统计，美国不到2%的电力来自太阳能，风能约占7%，全球比例也与此相近。热能作为储存太阳能的载体，已得到广泛使 用，如太阳能热水器和太阳能屋顶风扇。未来太阳能和风能的短期分散储存设备很可能开发成功，如太阳能冷气机用甘油的水溶液储存能量，风力取暖装置用熔融石蜡储存能量，局部低压直流电网，利用太阳能、风能直接为电动汽车充电的装置。
“绿氨”技术主要利用太阳能、风能等清洁能源产生的电能来电解水产生
H2电镀铜包钢，再与H2反应生成氨气，是一种低碳或零碳排放的绿技术(见图 1)。氨中氢的质量分数较高，为17.7%；在常温常压下，气态氨易转化为液态氨；液氨储能高，同样体积的液氨比液氢的储能高40%；便于储存和运输，是氢能的理想载体。细胞核染
图1 “绿氨”技术工艺流程受体激动剂
“绿氨”作为燃料的主要优势：氨的燃烧值和辛烷值高，可直接作为发动机和燃料电池的
燃料；氨是一种非碳基氢源，无碳排放；市场较为成熟；可全部由电能产生；易转化为氢和氮；高能量密度，可储存在压力 < 2 MPa的容器中；低运营成本和存储损耗；高氢密度；火灾风险低，维持燃烧需要氨气与空气的特定比例为15%~25%。
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参考阅读：
氨是重要的化工产品，在社会经济发展中占据着举足轻重的地位。氨的传统应用领域主要包括化肥生产和化工合成。在中国，约有80%以上的氨用于生产氮肥（如尿素、硝酸铵、硫酸铵等）和其他复合肥料。 由于氨在完全燃烧的情况下不产生碳排放，作为无碳燃料，氨在航运和发电等领域受到了越来越多的关注。
但传统合成氨的生产过程往往伴随着大量的二氧化碳排放，在碳中和的背景下，利用可再生能源生产绿氨，减少合成氨生产过程中产生的碳排放问题，成为未来推广合成氨应用 的关键。
全球著名市场研究和咨询公司Future Market Insights发表的绿氨市场报告表明，未来十年，全球绿氨市场预计将以惊人的90%的增速发展，在2030年前将达到54亿美元。
▍我国仍以煤制合成氨为主，碳排放较高
国际上主要使用天然气作为合成氨工业的主要原料。由于中国的天然气价格高昂，产量匮乏，对外依赖度高，中国主要使用煤炭作为合成氨工业的主要生产原料。据国家统计局统计，2020年中国的合成氨产量达到5117万吨，其中约77%的合成氨来源于煤炭。
相比其他合成氨生产方式，煤制合成氨的单位碳排放量更高，每吨产品的碳排放超过4.5吨，约为天然气制合成氨的1.5倍以上。
随着国内双碳政策体系的确立以及2月四部委联合印发的《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南（2022年版）》，传统化工领域的“绿氨化”有望加速，成为2022年氢能产业新风口。
▍绿氨正迎来巨大发展机遇
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澳大利亚墨尔本莫纳什大学的化学家道格拉斯·麦克法兰预计，在未来的几十年里，氨的产量将增加约100倍。
不过，就目前而言，合成氨的生产绝不是绿的。目前，全世界每年生产约1.75亿吨氨，主要用作肥料。生产采用了一种能源密集、有百年历史的工业流程，产生大量温室气体：该行业约占全球碳排放量的1%至2%，是地球上碳排放量最大的行业之一。
如果氨要成为世界气候变化解决方案的一部分，就需要确保所有这些氨都是绿的，这是一项艰巨的任务。当然，用于储存风能和太阳能的氨将使用可再生能源生产。但传统合成氨厂将需要改变——甚至彻底改造——它们的生产系统。发动机需要重新配置以使用新的液体燃料。
本文部分内容转载自“肥料国际贸易”
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