TIN TÚC - sụ KIỆN
AMONIĂC XANH -
Cơ HỘI VÀ THÁCH THỨC
A
moniăc amoniăccácvậy nguồnkhôngxanhđược phát năng thảilượng táisản xuất là sản phẩm khícacbon. Thuật tạo,bằngvì ngữ này đang ngày càng trởnên phổ biến tronglĩnh vực sản xuấtamoniăc.Mối quan tâm về amoniăc xanh đang được thúc đẩy mạnh mẽ nhờ những nỗ lực toàn cầu nhằm giảm thiểu phát thải cacbon trong nhữngthậpniên tới.
Mặt khác, amoniăc xanh cũng đang được xem xét như phươngtiện lưutrữ năng lượngtái tạo để sử dụng khi cần, và là phương tiện để vận chuyển hydro. Hiện nay, nhiều công ty đã nhận thấy triển vọng của amoniăc xanh như một dạng nhiên liệu sạch,
đặc biệtlà trong các lĩnhvực ứng dụng như sử dụng làm nguồn lưu trữ năng lượng hoặc nhiên liệu cho ngành kinh doanh vận tải. Nếu sử dụng làm nguồn cung năng lượng, amoniăc có mậtđộ năng lượng cao gấp 9 lần ắc quy lon liti,gấp 1,8 lần hydro lỏng, hơn nữa lại có ưu điểm làdễ vận chuyển hơn hydro lỏng.
Sản lượng amoniăc toàn cầu ngày nay đạt khoảng 180 triệu tấn/năm, nhưng tiềm năng sử dụng làm nguồn năng lượngcó thể khiến chonhu cầu thị trường amoniăc tăng lên đến nhiều tỉ tấn/năm. Ngày nay, amoniăc xanh được xem như một trong những nhiên liệu chính cho ngành vận tải hàng hải, cho phép ngành nàyđạt mụctiêugiảm phát thải co2 đã đề rađốivới các mốc thời gian 2030 và 2050.
Triển vọngsử dụng làm nhiên liệu hàng hải Theo quy định của Tổ chức Hànghải quốc tế (IMO), từ 1/1/2020 lượng phát thải lưu huỳnh oxit của tất cả các tàu biển sẽ không đượcvượt quá 0,5%. Quy định mới này được thiết lập với mục đích giảm phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính, bảovệsức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường. Tiếp theo, IMO dự định sẽ đưa ra quy địnhvề cắt giảm 40%
phát thảico2 vào năm 2030 và cắtgiảm 70%
vào năm 2050 so với mức phát thải năm 2018.
Đểđáp ứng các quy định về giảm phát thải co2, ngành hàng hải đang ngày càng đồng thuận cùng chung quan điểm cho rằng nhiên liệu truyền thống sẽ không thể được tiếptục sử dụng cho hoạt động vận tải sau thời hạn chót 2050. Nhiều nguồn năng lượng khác đang được xem xét để thay thế, trong số đócó hydro và amoniăc. Đặc biệt, lợi thế của amoniăc ngày càng đượccông nhận, cả đối với nhiên liệu tàu thuyền (thay thế nhiên liệu hydrocacbon truyền thống) cũng như pin nhiên liệu (thay thế hydro).
Amoniăc có những ưu điểm rõ rệt so với hydro lồng, như dễ lưu kho và thaotác hơn, đồng thờicũngđược xem nhưphương tiệnan toàn để vận chuyểnhydro.
Hiện tại, đã cónhiều nỗ lực được thực hiện nhằm thử nghiệm tính khả thi của amoniăc trongngành vận tải hàng hải. Đầu năm 2020, Công ty vận tải biển MISC, Công ty Samsung Industries, Hãng đăng kiểm lloyd's register và Công ty MAN Energy Solutions đã tuyên bô chương trình hợp tác phát triển tàu chở dầu sử dụng nhiên liệu amoniăc. Trong khi đó, Công ty dầumỏ Equinor(Na-Uy) đanghợp tác với Côngty kỹthuậthàng hải Eidesvik để cải
CNHC-SÕ 5/2021
5TIN TÚC - SỤ KIỆN
tạo con tàu Viking Energythành tàu sử dụng nhiên liệuamoniăc vàonăm2024.
Công ty Nordic Innovation (Na-Uy) đạng cấp vốn cho nhiều dự án vận tải biển bằng năng lượng xanh, trongđó có một dự án với mục tiêu hạ thủy con tàu chạy năng lượng amoniăc vàonăm 2025.
Mối quan tâm của ngành vận tải biển không chỉ giới hạnở các tàu vận chuyển hàng với khối lượnglớn. Công ty vậnhành tàu chở khách Color Fantasy cũng đang có kế hoạch thử nghiệm tàu chở khách chạy bằng nhiên liệuamoniăc trên vùngbiển Bắc Âu.
Công ty Haldor Topsoe tại Đan Mạch sắp tới sẽ công bô' báo cáo về ngành vận tải biển vớihướng dẫn về nhữngviệc cần thực hiệnđể chấp nhận sử dụng amoniăc làm nhiên liệu hàng hải.
Nhữngtháchthứcvề sảnxuất
Trong khi amoniăc truyền thống được sản xuất bằng cách sửdụng nguyên liệu khí thiên nhiên, khi sản xuấtamoniăcxanh người ta sử dụng thiết bị điện phân đểtáchhydro từnước và thiết bị tách không khí để tách nitơ từ không khí, năng lượng cần thiết cho những quátrình này là điện năngđược tạo ra từ năng lượng Mặt Trời/gió/thủy điện.
Sản xuấtamoniăc bằng thiết bị điện phân và năng lượng tái tạo không phảilà khái niệm mới, nhưng công nghệ này ngày nay đang ngày càng được pháttriển để tăng mạnh hiệu quả tiêu thụ năng lượng. Đầu thế kỷ20,Công ty Norsk Hydro của Na-Uy đã sản xuất
amoniăc dựa trên nguồn năng lượng thủy điện. Hiện nay nhiều nghiên cứu đang được thực hiện với mục đích phát triển amoniăc xanh, chủ yếu tại các nước Tây bắc châu Âu, nhưng Nhật Bản cũng đang tích cực tham gia.
Tuy hiện nay chưa có những nhà máy sản xuấtamoniăcxanh quymô lớn, nhưng các nhà sản xuấtvà các công ty côngnghệ đang bắt đầudọn đường cho những công nghệ xanh trong sản xuất amoniăc. Những nhà máy amoniăc xanh mới có khả năng sẽ cầnđược xâydựngởnhữngquốc gia có tiềm năng lớn về năng lượng Mặt Trời, năng lượng gió hoặc thủy điện, tốt nhất là kết hợp ít nhất hai nguồn năng lượng trong số đó đểgiảm thiểu những vấn đềvề gián đoạn nguồn cung năng lượng và giảm xuống tối thiểu chi phí vận hành.
Những địa điểm lý tưởng sẽ là những nơi gần các thị trường tiêu thụ, ví dụ ôxtrâylia đang được xem như một địa điểm hợp lý dựa trên tiềm năng về năng lượng tái tạo và vị trígần thị trường tiêu thụ ở Đông Á.
Tương tự như vấn đề vốn đầu tưcao khi xây dựng nhà máy, một trong những thách thức lớnmà sản xuất amoniăc xanhđangphải đối mặt là chi phí năng lượngtái tạo cao và nguồn cung hạn chế so với nguồn cung khí thiên nhiên rẻtiền và dồi dào. Tại châu Âu, chi phí năng lượng tái tạo hiện nay khiến cho giá thành sản xuất một tấn amoniăcxanh caohơn khoảng 200-300% so với amoniăc truyền thống. Nhưng về dài hạn, ước tính giá năng lượng táitạo giảm sẽgiúpchochi phí sản xuất amoniăc xanh chỉ còn cao hơn50-150% so với amoniăc truyền thống. Đồng thời, việc đánh thuế phát thải cacbon cao theo quy định ở châu Âu cũng sẽ hỗ trợ sản xuất amoniăc xanh.
Nhìn chung, trong tươnglaiviệc tăngtốiđa hiệu quả năng lượng trong côngnghệ sản xuất và xu hướnggiảm giá năng lượng tái tạo sẽ là những yếu tố then chốt cho sự phát triểncủa sản xuất amoniăc xanh ■
TN Theo Chemical & Engineering News, 11/2020
6
