Аммиак становится многообещающим источником энергии для достижения углеродной нейтральности благодаря своей безуглеродной природе. Недавнее исследование, проведенное профессором Ханквоном Лимом из Школы энергетики и химического машиностроения и Высшей школы углеродной нейтральности UNIST, оценило осуществимость производства электроэнергии на основе аммиака посредством технико-экономического анализа и анализа углеродного следа. Исследование сосредоточено на интегрированной системе, сочетающей разложение аммиака и топливные элементы на основе фосфорной кислоты.
Исследование, проведенное с использованием коммерческого симулятора процесса, раскрывает важные выводы относительно эффективности и экономической целесообразности использования аммиака в системах производства электроэнергии. Результаты показывают впечатляющий уровень энергоэффективности в 46,7% в рамках разработанного процесса производства электроэнергии.
Посредством всестороннего экономического анализа исследовательская группа определила верхний предел цен на аммиак на уровне 421,3 $ тNH3 –1 , который позволяет устанавливать конкурентоспособные цены по сравнению с промышленными тарифами на электроэнергию – решающий фактор в определении рыночной конкурентоспособности.
Для дальнейшей оптимизации импорта аммиака в Республику Корея (KOR) были разработаны пять различных сценариев на основе исторических данных из десяти крупнейших стран-экспортеров. Используя метод Монте-Карло для расчета себестоимости производства аммиака и выбросов углекислого газа в каждой стране, исследователи оптимизировали объемы импорта, минимизируя при этом общие выбросы.
Результаты показывают, что если полагаться исключительно на импорт углеродосодержащего аммиака, интенсивность выбросов углерода колеблется в пределах 0,707–0,736 кг CO 2 -экв кВтч -1 , что превышает среднее значение KOR за 20-летний период. Однако достижение доли углеродно-нейтрального аммиака более 78% (сценарий 4) может сделать более благоприятными как экологические, так и экономические аспекты.
По мнению исследовательской группы, их результаты дают ценную информацию об оптимизации экспорта аммиака и снижении углеродоемкости. Приняв целостный подход , охватывающий все этапы цепочки поставок, можно добиться значительного прогресса на пути к устойчивым энергетическим решениям.
«Наше исследование проливает свет на огромный потенциал аммиака как источника энергии», — сказал профессор Лим. «Мы проанализировали затраты и выбросы парниковых газов, рассматривая различные коммерческие методы производства аммиака. Хотя возобновляемые источники энергии не были частью этого конкретного исследования, наши результаты дают важную информацию об увеличении экспорта аммиака и обеспечении устойчивости».
Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal.
Теги: экология, энергия
