පැරණි රසායන විද්යාව නව වර්ණවලින්
2020 සැප්තැම්බර් මස අවසානයේදී, ලොව ප්‍රථම නිල් ඇමෝනියා (1) සෞදි අරාබියේ සිට ජපානයට නැව්ගත කරන ලද අතර, පුවත්පත් වාර්තාවලට අනුව, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් විමෝචනයකින් තොරව විදුලිය නිපදවීමට බලාගාරවල භාවිතා කිරීමට නියමිතව තිබුණි. නොදන්නා අයට මෙය තරමක් ගුප්ත බවක් පෙනෙන්නට පුළුවන. නව ආශ්චර්යමත් ඉන්ධනයක් තිබේද?
ප්රවාහනය පිටුපස සෞදි ඇරම්කෝ නිෂ්පාදනය කළේය හයිඩ්රොකාබන පරිවර්තනය මගින් ඉන්ධන (එනම් පෙට්‍රෝලියම් ව්‍යුත්පන්න නිෂ්පාදන) හයිඩ්රජන් බවට පත් කර, නිෂ්පාදිතය ඇමෝනියා බවට පරිවර්තනය කරයි, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් අතුරු ඵලය ග්‍රහණය කරයි. මේ අනුව, ඇමෝනියා හයිඩ්රජන් ගබඩා කරයි, එය "නිල්" හයිඩ්රජන් ලෙසද හැඳින්වේ, "හරිත" හයිඩ්රජන් වලට ප්‍රතිවිරුද්ධව, පොසිල ඉන්ධන වලට වඩා පුනර්ජනනීය ප්‍රභවයන්ගෙන් ලැබෙන. එය වැදගත් ලෙස කාබන් ඩයොක්සයිඩ් විමෝචනයකින් තොරව තාප බලාගාරවල ඉන්ධන ලෙස ද දහනය කළ හැකිය.
ගබඩා කිරීම වඩා හොඳ ඇයි? ඇමෝනියා වල බැඳුනු හයිඩ්රජන් ප්රවාහනය කරයි පිරිසිදු හයිඩ්රජන් වලට වඩා? "ඇමෝනියා ද්රවීකරණය කිරීම පහසුය - එය සෙල්සියස් අංශක සෘණ 33 දී ඝනීභවනය වේ - සහ ද්රවීකරණය කරන ලද හයිඩ්රජන් වලට වඩා ඝන මීටරයකට 1,7 ගුණයකින් වැඩි හයිඩ්රජන් අඩංගු වේ," නව තාක්ෂණයට සහාය දක්වන ආයෝජන බැංකුව HSBC විසින් කරන ලද අධ්යයනයකට අනුව.
සවුදි අරාබිය, ලෝකයේ විශාලතම තෙල් අපනයනකරු, පොසිල ඉන්ධන වලින් හයිඩ්රජන් නිස්සාරණය කර නිෂ්පාදනය ඇමෝනියා බවට පරිවර්තනය කිරීමේ තාක්ෂණය සඳහා ආයෝජනය කරයි. ඇමරිකානු සමාගම Air Products & Chemicals Inc. ගිම්හානයේදී සෞදි සමාගමක් වන ACWA පවර් ඉන්ටර්නැෂනල් සහ අනාගත අනාගත අනාගත නගරයක් වන Neom (2) ඉදිකිරීම සඳහා වගකිව යුතු සංවිධාන සමඟ ගිවිසුමක් අත්සන් කරන ලදී, එය රාජධානියට රතු මුහුදේ වෙරළ තීරයේ ගොඩනැගීමට අවශ්‍ය වේ. ගිවිසුමට අනුව, පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන් මගින් ක්‍රියාත්මක වන හයිඩ්රජන් භාවිතයෙන් ඩොලර් බිලියන XNUMX ක ඇමෝනියා බලාගාරයක් ඉදි කෙරේ.
2. අනාගත සෞදි නගරයක් වන Neom හි දෘශ්‍යකරණයන්ගෙන් එකක්.
හයිඩ්රජන් පිරිසිදු ඉන්ධනයක් ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර එය දහනය කළ විට ජල වාෂ්ප හැර වෙන කිසිවක් නිපදවන්නේ නැත. එය බොහෝ විට හරිත බලශක්ති ප්රභවයක් ලෙස ඉදිරිපත් කෙරේ. කෙසේ වෙතත්, යථාර්ථය ටිකක් සංකීර්ණයි. හයිඩ්රජන් විමෝචනයේ සමස්ත සමතුලිතතාවය එය නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කරන ඉන්ධන තරම් පිරිසිදුයි. සම්පූර්ණ විමෝචන ශේෂය සැලකිල්ලට ගනිමින් හරිත හයිඩ්රජන්, නිල් හයිඩ්රජන් සහ අළු හයිඩ්රජන් වැනි වායු වර්ග විමෝචනය වේ. හරිත හයිඩ්රජන් එය නිෂ්පාදනය කරනු ලබන්නේ පුනර්ජනනීය හා කාබන් රහිත බලශක්ති ප්‍රභවයන් භාවිතා කරමිනි. ආර්ථිකයේ වඩාත් සුලභ හයිඩ්රජන් ආකාරය වන අළු හයිඩ්රජන් ෆොසිල ඉන්ධන වලින් නිපදවනු ලැබේ, එනම් අඩු කාබන් හයිඩ්රජන් විමෝචනය නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියෙන් බොහෝ දුරට සමනය වේ. නිල් හයිඩ්රජන් යනු අඩු කාබන්ඩයොක්සයිඩ් විමෝචනයක් ඇති සහ බොහෝ ෆොසිල ඉන්ධනවලට වඩා පිරිසිදු වන ස්වභාවික වායුවෙන් පමණක් ව්‍යුත්පන්න වූ හයිඩ්රජන් සඳහා දෙන නමයි.
ඇමෝනියා යනු හයිඩ්රජන් අණු තුනක් සහ එක් නයිට්‍රජන් අණුවක් අඩංගු රසායනික සංයෝගයකි. මෙම අර්ථයෙන්, එය හයිඩ්රජන් "ගබඩා" කරන අතර "තිරසාර හයිඩ්රජන්" නිෂ්පාදනය සඳහා ආහාර ද්රව්යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැක. ඇමෝනියා, හයිඩ්රජන් මෙන්, තාප බලාගාරයක දහනය කරන විට කාබන් ඩයොක්සයිඩ් විමෝචනය නොකරයි. නමේ නිල් පැහැයෙන් අදහස් කරන්නේ එය ස්වභාවික වායුව (සහ සමහර අවස්ථාවලදී ගල් අඟුරු) භාවිතයෙන් නිපදවන බවයි. පරිවර්තන ක්‍රියාවලියේදී කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CCS) ග්‍රහණය කර ගැනීමට සහ අනුක්‍රමණය කිරීමට ඇති හැකියාව හේතුවෙන් එය බලශක්ති නිෂ්පාදනයේ හරිත ආකාරයක් ලෙස ද සැලකේ. අවම වශයෙන් එවැනි නිෂ්පාදනය කරන Aramco සමාගම සහතික කරන්නේ එයයි.
නිල් සිට කොළ දක්වා
බොහෝ ප්‍රවීණයන් විශ්වාස කරන්නේ ඉහත විස්තර කර ඇති තාක්ෂණය සංක්‍රාන්ති පියවරක් පමණක් වන අතර ඉලක්කය වන්නේ හරිත ඇමෝනියා කාර්යක්ෂමව නිෂ්පාදනය කිරීමයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙය රසායනික සංයුතියෙන් වෙනස් නොවනු ඇත, නිල් වර්ණය වෙනත් ඇමෝනියා වලින් රසායනික සංයුතියෙන් වෙනස් නොවේ. කාරණය වන්නේ හරිත අනුවාදයේ නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය සරලව සිදුවනු ඇත සම්පූර්ණයෙන්ම විමෝචනය-නිදහස් සහ පොසිල ඉන්ධන සමඟ කිසිදු සම්බන්ධයක් නැත. මෙය, උදාහරණයක් ලෙස, පුනර්ජනනීය හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය සඳහා බලාගාරයක් විය හැකි අතර, පසුව පහසු ගබඩා කිරීම සහ ප්රවාහනය සඳහා ඇමෝනියා බවට පරිවර්තනය වේ.
2018 දෙසැම්බරයේදී, බ්‍රිතාන්‍ය බලශක්ති සංක්‍රාන්ති කොමිෂන් සභාව විසින් වාර්තාවක් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලදී, "ශක්තිය නිෂ්පාදනය කරන සහ භාවිතා කරන කර්මාන්ත හරහා ව්‍යාපාරික, මූල්‍ය සහ සිවිල් සමාජ නායකයින්ගේ එකමුතුවකි." මෙහෙයුම හැකි. කතුවරුන්ට අනුව, 2050 වන විට ඇමෝනියා සම්පූර්ණයෙන් කාබන්ඩයොක්සයිඩ් කිරීම තාක්ෂණික හා ආර්ථික වශයෙන් කළ හැකි නමුත් දශක කිහිපයකින් නිල් ඇමෝනියා වැදගත් නොවනු ඇත. එය අවසානයේ ආධිපත්යය දරයි හරිත ඇමෝනියා. මෙයට හේතුව CO හි අවසාන 10-20% ග්‍රහණය කර ගැනීමේ අධික පිරිවැය නිසා බව වාර්තාව පවසයි.2 නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය තුළ. කෙසේ වෙතත්, අනෙකුත් විචාරකයින් පෙන්වා දී ඇත්තේ මෙම අනාවැකි නවීන තත්ත්වය මත පදනම් වූ බවයි. මේ අතර, ඇමෝනියා සංශ්ලේෂණය සඳහා නව ක්රම පිළිබඳ පර්යේෂණ දිගටම පවතී.
උදාහරණයක් ලෙස Matteo Masanti, Casale SA හි ඉංජිනේරුවෙක් (ඇමෝනියා බලශක්ති සංගමයේ සාමාජිකයෙක්), "COXNUMX විමෝචනය අඩු කරන අතරම ස්වභාවික වායුව ඇමෝනියා බවට පරිවර්තනය කිරීම" සඳහා අලුතින් පේටන්ට් බලපත්‍ර ලත් ක්රියාවලියක් ඉදිරිපත් කළේය.2 පවතින හොඳම තාක්ෂණයන් සම්බන්ධයෙන් 80% දක්වා වායුගෝලයට". සරලව කිවහොත්, දහනය කිරීමෙන් පසු පිටවන වායූන්ගෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ග්‍රහණය කර ගැනීමට භාවිතා කරන CDR (කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ඉවත් කිරීමේ) ඒකකය "පූර්‍ව පිළිස්සුම් decarburization උපාය මාර්ගයක්" සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට ඔහු යෝජනා කරයි.
තවත් බොහෝ නව අදහස් තිබේ. ඇමෙරිකානු සමාගමක් වන Monolith Materials "ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයකින් යුත් සබන් සහ හයිඩ්රජන් ආකාරයෙන් ස්වභාවික වායුව කාබන් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා නව විද්යුත් ක්රියාවලියක්" යෝජනා කරයි. ගල් අඟුරු මෙහි නාස්තියක් නොව, වාණිජමය වශයෙන් වටිනා භාණ්ඩයක ස්වරූපය ගත හැකි ද්රව්යයකි. සමාගමට හයිඩ්රජන් ගබඩා කිරීමට අවශ්‍ය වන්නේ ඇමෝනියා ස්වරූපයෙන් පමණක් නොව, උදාහරණයක් ලෙස මෙතනෝල් වල ය. ඩෙන්මාර්කයේ හැල්ඩෝ ටොප්සෝ විසින් සකස් කරන ලද ක්‍රමයක් වන ඊඑස්එම්ආර් ද ඇත පුනර්ජනනීය මූලාශ්‍රවලින් නිපදවන විදුලිය භාවිතය ඇමෝනියා බලාගාරයක හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයේදී මීතේන් වාෂ්ප ප්‍රතිසංස්කරණය කිරීමේ අදියරේදී ක්‍රියාවලි තාප අතිරේක ප්රභවයක් ලෙස. අඩු කරන ලද CO විමෝචනය පුරෝකථනය කර ඇත2 ඇමෝනියා නිෂ්පාදනය සඳහා 30% ක් පමණ වේ.
ඔබ දන්නා පරිදි, අපගේ ඔර්ලන් හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයේ ද නිරත වේ. ඔහු 2020 සැප්තැම්බර් මාසයේ පෝලන්ත රසායනික සම්මේලනයේදී බලශක්ති ගබඩාවක් ලෙස හරිත ඇමෝනියා නිෂ්පාදනය ගැන කතා කළේය, එනම්. ඉහත සඳහන් කළ ප්රවාහනය ජපානයට පිටත් වීමට දින කිහිපයකට පෙර, Jacek Mendelewski, PKN Orlen කණ්ඩායමෙන් Anwil හි අධ්‍යක්ෂ මණ්ඩල සාමාජික. ඇත්ත වශයෙන්ම, එය බොහෝ විට විය නිල් ඇමෝනියාඉහත වර්ගීකරණයට අනුව. මෙම ප්‍රකාශයෙන් මෙම නිෂ්පාදනය දැනටමත් Anwil විසින් නිෂ්පාදනය කර ඇති බව පැහැදිලි නැත, නමුත් පෝලන්තයේ අවම වශයෙන් නිල් ඇමෝනියා නිෂ්පාදනය කිරීමට සැලසුම් කර ඇති බව උපකල්පනය කළ හැකිය.
