कार्बन पीक और कार्बन तटस्थता की शताब्दी-व्यापी सनक में, दुनिया भर के देश सक्रिय रूप से अगली पीढ़ी की ऊर्जा प्रौद्योगिकी और हरित ऊर्जा की तलाश कर रहे हैं।अमोनियाहाल ही में, अमोनिया वैश्विक ध्यान का केंद्र बन रहा है। हाइड्रोजन की तुलना में, भंडारण और परिवहन में अपने स्पष्ट लाभों के कारण, अमोनिया सबसे पारंपरिक कृषि उर्वरक क्षेत्र से ऊर्जा क्षेत्र में फैल रहा है।

नीदरलैंड के ट्वेंटे विश्वविद्यालय के विशेषज्ञ फारिया ने कहा कि कार्बन की कीमतों में वृद्धि के साथ, ग्रीन अमोनिया भविष्य में तरल ईंधन का राजा हो सकता है।

तो, आखिर ग्रीन अमोनिया क्या है? इसके विकास की स्थिति क्या है? इसके अनुप्रयोग परिदृश्य क्या हैं? क्या यह किफायती है?

हरित अमोनिया और इसकी विकास स्थिति

हाइड्रोजन मुख्य कच्चा माल हैअमोनियाउत्पादन। इसलिए, हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रिया में विभिन्न कार्बन उत्सर्जन के अनुसार, अमोनिया को रंग के आधार पर निम्नलिखित चार श्रेणियों में भी वर्गीकृत किया जा सकता है:

स्लेटीअमोनिया: पारंपरिक जीवाश्म ऊर्जा (प्राकृतिक गैस और कोयला) से निर्मित।

ब्लू अमोनिया: कच्चे हाइड्रोजन को जीवाश्म ईंधन से निकाला जाता है, लेकिन शोधन प्रक्रिया में कार्बन कैप्चर और भंडारण प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जाता है।

नीला-हरा अमोनिया: मीथेन पायरोलिसिस प्रक्रिया मीथेन को हाइड्रोजन और कार्बन में विघटित करती है। इस प्रक्रिया में प्राप्त हाइड्रोजन का उपयोग हरित बिजली का उपयोग करके अमोनिया बनाने के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है।

हरित अमोनिया: पवन और सौर ऊर्जा जैसी नवीकरणीय ऊर्जा द्वारा उत्पन्न हरित बिजली का उपयोग हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए पानी को इलेक्ट्रोलाइज करने में किया जाता है, और फिर हवा में नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से अमोनिया का संश्लेषण किया जाता है।

क्योंकि हरित अमोनिया दहन के बाद नाइट्रोजन और पानी उत्पन्न करता है, तथा कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न नहीं करता, इसलिए हरित अमोनिया को "शून्य-कार्बन" ईंधन माना जाता है तथा भविष्य में यह महत्वपूर्ण स्वच्छ ऊर्जा स्रोतों में से एक होगा।

वैश्विक हरितअमोनियाबाजार अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। वैश्विक दृष्टिकोण से, हरित अमोनिया बाजार का आकार 2021 में लगभग 36 मिलियन अमेरिकी डॉलर है और 2030 में 5.48 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुँचने की उम्मीद है, जिसकी औसत वार्षिक चक्रवृद्धि वृद्धि दर 74.8% है, जिसमें काफी संभावनाएँ हैं। युंडाओ कैपिटल का अनुमान है कि हरित अमोनिया का वैश्विक वार्षिक उत्पादन 2030 में 20 मिलियन टन से अधिक और 2050 में 560 मिलियन टन से अधिक हो जाएगा, जो वैश्विक अमोनिया उत्पादन का 80% से अधिक होगा।

सितंबर 2023 तक, दुनिया भर में 60 से ज़्यादा हरित अमोनिया परियोजनाएँ स्थापित की जा चुकी हैं, जिनकी कुल नियोजित उत्पादन क्षमता 35 मिलियन टन/वर्ष से अधिक है। विदेशी हरित अमोनिया परियोजनाएँ मुख्य रूप से ऑस्ट्रेलिया, दक्षिण अमेरिका, यूरोप और मध्य पूर्व में वितरित की जाती हैं।

2024 से, चीन में घरेलू हरित अमोनिया उद्योग तेज़ी से विकसित हुआ है। अपूर्ण आँकड़ों के अनुसार, 2024 से 20 से अधिक हरित हाइड्रोजन अमोनिया परियोजनाओं को बढ़ावा दिया गया है। एनविज़न टेक्नोलॉजी ग्रुप, चाइना एनर्जी कंस्ट्रक्शन, स्टेट पावर इन्वेस्टमेंट कॉरपोरेशन, स्टेट एनर्जी ग्रुप आदि ने हरित अमोनिया परियोजनाओं को बढ़ावा देने में लगभग 200 अरब युआन का निवेश किया है, जिससे भविष्य में बड़ी मात्रा में हरित अमोनिया उत्पादन क्षमता प्राप्त होगी।

हरित अमोनिया के अनुप्रयोग परिदृश्य

स्वच्छ ऊर्जा के रूप में, हरित अमोनिया के भविष्य में कई अनुप्रयोग परिदृश्य हैं। पारंपरिक कृषि और औद्योगिक उपयोगों के अलावा, इसमें मुख्य रूप से मिश्रित विद्युत उत्पादन, शिपिंग ईंधन, कार्बन स्थिरीकरण, हाइड्रोजन भंडारण और अन्य क्षेत्र शामिल हैं।

1. शिपिंग उद्योग

शिपिंग से होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन, वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन का 3% से 4% है। 2018 में, अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन ने ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी के लिए एक प्रारंभिक रणनीति अपनाई, जिसमें प्रस्ताव दिया गया कि 2030 तक, वैश्विक शिपिंग कार्बन उत्सर्जन में 2008 की तुलना में कम से कम 40% की कमी की जाएगी, और 2050 तक इसे 70% तक कम करने का प्रयास किया जाएगा। शिपिंग उद्योग में कार्बन न्यूनीकरण और डीकार्बोनाइजेशन को प्राप्त करने के लिए, जीवाश्म ऊर्जा के स्थान पर स्वच्छ ईंधन का उपयोग सबसे आशाजनक तकनीकी साधन है।

शिपिंग उद्योग में आमतौर पर यह माना जाता है कि भविष्य में शिपिंग उद्योग में डीकार्बोनाइजेशन के लिए ग्रीन अमोनिया मुख्य ईंधनों में से एक है।

लॉयड्स रजिस्टर ऑफ शिपिंग ने एक बार भविष्यवाणी की थी कि 2030 और 2050 के बीच, शिपिंग ईंधन के रूप में अमोनिया का अनुपात 7% से बढ़कर 20% हो जाएगा, और यह तरलीकृत प्राकृतिक गैस और अन्य ईंधनों की जगह सबसे महत्वपूर्ण शिपिंग ईंधन बन जाएगा।

2. बिजली उत्पादन उद्योग

अमोनियादहन से CO2 उत्पन्न नहीं होती है, और अमोनिया-मिश्रित दहन से बॉयलर बॉडी में बड़े बदलाव किए बिना मौजूदा कोयला-आधारित बिजली संयंत्र सुविधाओं का उपयोग किया जा सकता है। यह कोयला-आधारित बिजली संयंत्रों में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने का एक प्रभावी उपाय है।

15 जुलाई को, राष्ट्रीय विकास एवं सुधार आयोग और राष्ट्रीय ऊर्जा प्रशासन ने "कोयला ऊर्जा के निम्न-कार्बन रूपांतरण और निर्माण हेतु कार्य योजना (2024-2027)" जारी की, जिसमें प्रस्तावित किया गया कि रूपांतरण और निर्माण के बाद, कोयला बिजली इकाइयों में 10% से अधिक हरित अमोनिया को मिलाकर कोयला जलाने की क्षमता होनी चाहिए। इससे खपत और कार्बन उत्सर्जन का स्तर काफ़ी कम हो जाता है। यह देखा जा सकता है कि ताप विद्युत इकाइयों में अमोनिया या शुद्ध अमोनिया का मिश्रण, विद्युत उत्पादन क्षेत्र में कार्बन उत्सर्जन में कमी लाने की एक महत्वपूर्ण तकनीकी दिशा है।

जापान अमोनिया मिश्रित दहन विद्युत उत्पादन का एक प्रमुख प्रवर्तक है। जापान ने 2021 में "2021-2050 जापान अमोनिया ईंधन रोडमैप" तैयार किया और 2025 तक ताप विद्युत संयंत्रों में 20% मिश्रित अमोनिया ईंधन का प्रदर्शन और सत्यापन पूरा कर लेगा; जैसे-जैसे अमोनिया मिश्रित तकनीक विकसित होगी, यह अनुपात 50% से अधिक हो जाएगा; लगभग 2040 तक, एक शुद्ध अमोनिया विद्युत संयंत्र का निर्माण हो जाएगा।

3. हाइड्रोजन भंडारण वाहक

अमोनिया का उपयोग हाइड्रोजन भंडारण वाहक के रूप में किया जाता है, और इसे अमोनिया संश्लेषण, द्रवीकरण, परिवहन और गैसीय हाइड्रोजन के पुनः निष्कर्षण की प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है। अमोनिया-हाइड्रोजन रूपांतरण की पूरी प्रक्रिया परिपक्व होती है।

वर्तमान में, हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन के छह मुख्य तरीके हैं: उच्च-दाब सिलेंडर भंडारण और परिवहन, पाइपलाइन गैसीय दाब परिवहन, निम्न-तापमान तरल हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन, तरल कार्बनिक भंडारण और परिवहन, तरल अमोनिया भंडारण और परिवहन, और धातु ठोस हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन। इनमें से, तरल अमोनिया भंडारण और परिवहन अमोनिया संश्लेषण, द्रवीकरण, परिवहन और पुनर्गैसीकरण के माध्यम से हाइड्रोजन निकालना है। अमोनिया को -33°C या 1MPa पर द्रवीकृत किया जाता है। हाइड्रोजनीकरण/विहाइड्रोजनीकरण की लागत 85% से अधिक है। यह परिवहन दूरी के प्रति संवेदनशील नहीं है और मध्यम और लंबी दूरी के थोक हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन, विशेष रूप से समुद्री परिवहन के लिए उपयुक्त है। यह भविष्य में हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन के सबसे आशाजनक तरीकों में से एक है।

4. रासायनिक कच्चे माल

एक संभावित हरित नाइट्रोजन उर्वरक और हरित रसायनों के लिए मुख्य कच्चे माल के रूप में, हरितअमोनिया"ग्रीन अमोनिया + ग्रीन फर्टिलाइजर" और "ग्रीन अमोनिया केमिकल" औद्योगिक श्रृंखलाओं के तेजी से विकास को मजबूती से बढ़ावा देगा।

जीवाश्म ऊर्जा से बने सिंथेटिक अमोनिया की तुलना में, यह उम्मीद की जाती है कि ग्रीन अमोनिया 2035 से पहले रासायनिक कच्चे माल के रूप में प्रभावी प्रतिस्पर्धात्मकता नहीं बना पाएगा।