隆眾資訊4月24日?qǐng)?bào)道：氨作為氫能載體之一極具潛力，而且與氫一樣，氨也是零碳燃料，直接燃燒不會(huì)排放CO2。氨具有氫的大部分功能，與氫相比，氨更易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，且流通系統(tǒng)已經(jīng)完善，因此“氨能社會(huì)”或?qū)⒃缬凇皻淠苌鐣?huì)”實(shí)現(xiàn)。

氨（NH3）作為氫能載體之一極具潛力，在所有氫能載體中最易于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。氨在常溫常壓下為氣體，沸點(diǎn)為-33.3℃，乍一看可能認(rèn)為其液化時(shí)需要大量電力，但實(shí)際上僅需在20℃，以及8.5個(gè)大氣壓就能夠液化——這與自行車胎的氣壓相當(dāng)，因此通過(guò)人力也能實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，氨僅需利用少量電力即可液化。

氨用途廣泛。

甲基環(huán)己烷（以下簡(jiǎn)稱“MCH”）雖也可用作氫能載體，且易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，但不能直接燃燒。通過(guò)氫化反應(yīng)制造MCH時(shí)需要使用甲苯，而甲苯的價(jià)格昂貴，并且沒(méi)有使其燃燒的適用方法。

但是，NH3與H2一樣，可以直接用作火力發(fā)電廠的燃料。除了用作能源載體外，還用于肥料和尿素、各種化學(xué)材料的原料、NOx等的脫硝材料，甚至還用于生成半導(dǎo)體氮化膜。氨用途廣泛，全球年產(chǎn)量已達(dá)1.8億噸。

但是，氨對(duì)人體有毒，具有強(qiáng)烈刺激氣味，而且對(duì)金屬有很強(qiáng)的腐蝕性，一般金屬無(wú)法用作氨運(yùn)輸管道。

1、2025年日本零碳氨進(jìn)口規(guī)模將達(dá)到100萬(wàn)噸/年

日本綠氨聯(lián)盟（GAC）負(fù)責(zé)推動(dòng)NH3作為氫能載體，其成員數(shù)量遠(yuǎn)超過(guò)其他氫能載體推動(dòng)組織，已有80多家公司和機(jī)構(gòu)參與其中。根據(jù)路線圖，JERA從2021年開(kāi)始在碧南火力發(fā)電廠（愛(ài)知縣碧南市）的1GW級(jí)機(jī)組上進(jìn)行20%氨混燒。今后氨消費(fèi)量有望以10萬(wàn)噸為單位迅速增加，預(yù)計(jì)到2025年，日本零碳氨的進(jìn)口規(guī)模將高達(dá)100萬(wàn)噸/年。

預(yù)計(jì)到2030年，日本零碳氨的進(jìn)口規(guī)模將擴(kuò)大至300萬(wàn)～500萬(wàn)噸/年。目前，日本政府的氫使用規(guī)模目標(biāo)為到2050年達(dá)到500萬(wàn)～1000萬(wàn)噸。NH3的使用規(guī)模將遠(yuǎn)大于此。

2、來(lái)自沙特阿拉伯的藍(lán)氨

藍(lán)氨的海外運(yùn)輸稍晚于MCH，于2020年9月開(kāi)始。具體而言，由沙特阿拉伯的石油公司Saudi Aramco制造的40噸“藍(lán)氨”被運(yùn)往日本，并開(kāi)始在IHI位于橫濱和兵庫(kù)縣相生市的火力發(fā)電設(shè)備中進(jìn)行混燒實(shí)驗(yàn)。

與H2一樣，NH3也根據(jù)制造來(lái)源和方法被命名為“藍(lán)氨”或“綠氨”。Saudi Aramco的藍(lán)氨是由藍(lán)氫制造的，藍(lán)氫是通過(guò)CO2回收技術(shù)回收天然氣重整制氫過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳而得到的氫。

如果是由綠氫制成的NH3，則稱為綠氨。然而，由H2和空氣中的氮?dú)猓∟2）合成NH3的哈伯-博施（HB）工藝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生30%以上的能量損失。因此，對(duì)于所制成NH3的類型來(lái)說(shuō)，氨合成過(guò)程是否綠色也十分重要。

3、NH3合成方法的開(kāi)發(fā)高峰

擴(kuò)大使用NH3的目的是實(shí)現(xiàn)零排放，因此降低HB法的能量損失和CO2排放量，或者開(kāi)發(fā)出劃時(shí)代的NH3合成方法來(lái)替代HB法至關(guān)重要。相關(guān)企業(yè)也開(kāi)始大力投資開(kāi)發(fā)新的合成方法。

其中，日揮開(kāi)發(fā)了釕（Ru）類催化劑，大幅降低了HB法所需的壓力?！癏B法需要高溫，但其熱量可以通過(guò)NH3合成過(guò)程中的放熱反應(yīng)來(lái)維持。另一方面，需要通過(guò)壓縮機(jī)來(lái)升壓，因此需要大量電力。所需壓力越低，合成過(guò)程中的能量損失就越少”。

日揮和產(chǎn)綜研正在共同進(jìn)行從綠氨生產(chǎn)到在燃?xì)廨啓C(jī)中專燒的實(shí)證：利用太陽(yáng)能發(fā)電獲得的電力驅(qū)動(dòng)水電解裝置；以從中獲得的綠氫為原料，通過(guò)采用獨(dú)創(chuàng)催化劑的低能耗HB法合成氨；此外，還在燃?xì)廨啓C(jī)中進(jìn)行了氨專燒發(fā)電實(shí)證。