Аммиак становится многообещающим источником энергии для достижения углеродной нейтральности из-за присущей ему безуглеродной природы.

Недавнее исследование, проведенное профессором Ханквоном Лимом из Школы энергетики и химической инженерии и Высшей школы углеродной нейтральности UNIST, оценило осуществимость производства электроэнергии на основе аммиака с помощью технико-экономического анализа и анализа углеродного следа.

Исследование сосредоточено на интегрированной системе, сочетающей разложение аммиака и топливные элементы с фосфорной кислотой.

Исследование, проведенное с использованием коммерческого технологического симулятора, раскрывает важные выводы относительно эффективности и экономической целесообразности использования аммиака в системах выработки электроэнергии. Результаты показывают впечатляющий уровень энергоэффективности в 46,7% в рамках разработанного процесса выработки электроэнергии.

Благодаря всестороннему экономическому анализу исследовательская группа определила верхний предел цен на аммиак, позволяющий 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 ведущих стран-экспортеров. Используя метод Монте-Карло для определения затрат на производство аммиака и выбросов углекислого газа в каждой стране, исследователи оптимизировали объемы импорта при минимизации общих выбросов.

Результаты демонстрируют, что при зависимости исключительно от импорта аммиака на основе углерода углеродоемкость колеблется в пределах 0,707-0,736 кг CO2–экв.кВтч^-1, что превышает среднее значение KOR за 20-летний период. Однако достижение соотношения более 78% углеродно-нейтрального аммиака может сделать как экологические, так и экономические аспекты более благоприятными.

По словам исследовательской группы, их результаты дают ценную информацию об оптимизации экспорта аммиака и снижении углеродоемкости. Применяя целостный подход, который охватывает все этапы цепочки поставок, можно добиться значительного прогресса в направлении решений в области устойчивой энергетики.

«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 решающее представление об увеличении экспорта аммиака и содействии устойчивому развитию».

Результаты исследования были опубликованы в Chemical Engineering Journal.