Исследование, опубликованное в Международном журнале эксергии, показало, как новая маломасштабная система преобразования энергии в аммиак (P2A) может стать полезным инструментом при переходе к водородной экономике.

В работе рассматривается энергоэффективность и экономическая эффективность этой системы по сравнению с обычными системами. В конечном счете, химический анализ показывает потенциал зеленого аммиака в качестве накопителя водорода и, следовательно, носителя энергии.

Водородная экономика относится к предлагаемой низкоуглеродной экономической системе, в которой газообразный водород производится, хранится и используется в качестве основного энергоносителя для различных применений, минуя традиционное ископаемое топливо, богатое углеродом. Водород может использоваться в транспорте, производстве электроэнергии и промышленных процессах.

Несмотря на проблемы с хранением и безопасностью, истинные преимущества заключаются в том, что газ может быть устойчиво получен электролизом воды или другими химическими процессами, а при его сжигании не выделяется углекислый газ или вредные загрязнители. Действительно, единственным значительным отходом является вода.

Вопрос безопасного хранения водорода стоит на повестке дня. Таким образом, материалы, богатые водородом, исследуются в качестве носителей для хранения. Например, превращение водорода в сжиженный аммиак (NH3) предлагает предположительно более безопасный способ хранения больших количеств взрывоопасного газообразного водорода.

Паскаль Кошвиц и Бернд Эппл из Технического университета Дармштадта, Германия, Дарья Беллотти из Университета Генуи, Италия, и Ченг Лян из Proton Ventures BV в Схидаме, Нидерланды, использовали программное обеспечение Aspen Plus, чтобы сначала оценить пригодность уравнения состояния (EOS), известного как HYSPR-mp, по сравнению с другими широко используемыми EOS при моделировании процессов производства аммиака.

Они продемонстрировали, что HYSPR-mp является подходящим выбором для их анализа. Затем они оценили систему с использованием химической эксергии, чтобы показать, что это может быстро давать точные результаты.

Наконец, они провели эксергетическое сравнение между этой новой системой и обычными системами P2A. Это выявило улучшенные эксергетические результаты и, следовательно, большее экономическое преимущество из-за более низких необходимых первоначальных инвестиционных затрат.