Ammoniak – PtX

Ammoniak – opkaldt efter Amon (egyptisk gud)

Ammoniak molekylet - creds Ben Mills

Ammoniak er en vigtig kemisk forbindelse, som anvendes som gødning og i fremstillingen af forskellige kemikalier. Traditionelt er det blevet fremstillet ved Haber-Bosch-processen, som kræver høje temperaturer og tryk samt store mængder af naturgas som råmateriale.

Dette har stor indvirkning på miljøet, og derfor er der fokus på at finde mere bæredygtige alternativer. Her kan PtX-teknologi være en mulighed.

Hvad er Ammoniak: Farveløs gas med en skarp, karakteristisk lugt og er en alkalisk forbindelse, hvilket betyder, at den kan neutralisere syrer for at danne salte. Den er let opløselig i vand og danner ammoniakvand, som er en svag base. Den er giftig og kan forårsage alvorlige sundhedsproblemer, hvis det indåndes i store mængder.

Kemisk formel: NH3 – bestående af en nitrogenatom og tre hydrogenatomer (Wikipedia).

Grøn ammoniak fra PtX

Den grønne ammoniak fra PtX produceres ved både elektrolyse og spaltning samt anvendelse af Haber-Hosch-metoden.

Forskellen ved anvendelse af metoden her, er dog at input er i den grønne ende med vedvarende energi, vand og luft.

Dermed mindskes CO2-udledningen, og der benyttes ikke fossile brændsler – medmindre den vedvarende strøm ikke er tilstede og produktionen så må klares via. konventionel strøm.

I det tilfælde, vil tabene i omdannelsen af energien være en hæmsko for, at det render rundt og rent faktisk batter.

Muligheder og udfordringer ved produktion gennem PtX

Fordele:

Mindre afhængighed af fossile brændstoffer
Lavere CO2-udledning
Fleksibilitet i valg af råmaterialer
Potentiale for integrering med vedvarende energikilder

Udfordringer:

Teknologien er stadig under udvikling
Højere omkostninger sammenlignet med Haber-Bosch-processen
Mindre produktionskapacitet end ved Haber-Bosch-processen
Begrænset kommerciel anvendelse hidtil

Fremstilling fremad mod mindre CO2

PtX har potentiale til at producere ammoniak på en mere bæredygtig måde, da det kan bruge forskellige råmaterialer, herunder biomasse, affald og CO2. Derudover kan PtX-teknologi integreres med vedvarende energikilder som sol- og vindkraft, hvilket kan gøre produktionen mere bæredygtig.

I dag er PtX stadig under udvikling, og der er begrænset kommerciel anvendelse af teknologien, selvom det efterhånden tager fart. Det skyldes de højere omkostninger og lavere produktionskapacitet sammenlignet med Haber-Bosch-processen. Men der er også behov for yderligere forskning og udvikling for at forbedre teknologiens stabilitet og pålidelighed i drift.

På lang sigt kan PtX dog have store fordele, hvis den kan udvikles og implementeres på en effektiv og bæredygtig måde. Det kan give mulighed for at producere ammoniak uden brug af fossile brændstoffer og med lavere CO2-udledning. Det kan også give os en større fleksibilitet i valg af råmaterialer og åbne op for nye muligheder inden for bæredygtig produktion af ammoniak og andre kemikalier.

Ammoniak også kan have skadelige miljømæssige virkninger, når det udledes i store mængder. Der er derfor brug for at skabe mere opmærksomhed og bevidsthed om teknologien og dens potentiale for at skabe en mere bæredygtig fremtid. Samtidig er det vigtigt at fortsætte med at udvikle andre bæredygtige alternativer til fx kunstgødning og andre kemikalier.

De fem største forbrugende lande af ammoniak på verdensplan er

Kina
Indien
USA
Rusland
Indonesien

Nogle af de største producenter og -forbrugere omfatter

Yara International
CF Industries
EuroChem
OCI Nitrogen

Forbrugende industrier

Landbrug: primært som en gødning, da den indeholder kvælstof, som er afgørende for planternes vækst
Kemisk industri: en vigtig råvare i produktionen af mange kemikalier, herunder nitrogen-gødning, salpetersyre og ammoniumsulfat
Raffinaderier: bruges i nogle raffinaderier som en kilde til brint, som kan bruges til at fjerne svovl fra brændstoffer
Fødevareindustrien: i nogle fødevareforarbejdningsprocesser, f.eks. som en sterilisation i kødindustrien

Verdensforbrug af ammoniak

Verdens årlige forbrug af ammoniak er cirka 185 millioner tons i 2020. For at give en idé om, hvor stor en mængde det er, kan vi sammenligne:

  1. Årligt forbrug af ammoniak svarer til vægten af ca. 18.000 Eiffeltårne (kilde)
  2. Hvis man skulle fragte hele verdens årlige forbrug med verdens største lastbil (BelAZ 75710), ville det kræve mere end 410.000 ture
  3. Forbruget på verdensplan svarer til vægten af knap 31 millioner elefanter (kilde)
  4. Hvis man skulle producere verdens årlige forbrug på en enkelt dag, ville det kræve mere end 13.000 store produktionsanlæg i fuld drift

Sammenligningerne viser, hvor enormt forbruget på verdensplan er, og understreger vigtigheden af at finde mere bæredygtige produktionsmetoder.

Projekter omkring P-to-Ammonia i Danmark

 

  1. Projektet Green ammonia – en dansk-amerikansk forskningsalliance arbejder på at udvikle en grøn og bæredygtig metode til at producere ammoniak ved hjælp af PTX-teknologi. Projektet ledes af Aarhus Universitet i samarbejde med blandt andre MIT og Danmarks Tekniske Universitet.

  2. Energinet, den danske transmissionsnetoperatør for naturgas og fjernvarme, undersøger muligheden for at producere grøn ammoniak ved hjælp af PTX-teknologi. Projektet, der er kendt som GreenLab Skive, er en del af en større satsning på at udvikle grønne brændsler til brug i energisystemet.

  3. Yara, en af verdens største producenter af kunstgødning, undersøger muligheden for at producere grøn ammoniak ved hjælp af PTX-teknologi i Danmark. Projektet er en del af virksomhedens overordnede mål om at reducere sin CO2-udledning og fremme bæredygtig landbrugsproduktion.