使用绿色氢生产清洁氨可以帮助印度在一种重要化学品方面实现自给自足
上周电力部关于绿色氢的通知的一个显着特点是绿色氢与氨的连字符。虽然一般的叙述都集中在绿色氢上,但绿色氨也同样重要。
氨是一种化学物质,主要用于制造氮肥,如尿素和硝酸铵,但也可以用于其他用途,例如运行发动机。该化学物质是一个氮原子和三个氢原子的化合物;自然界中既不存在氮也不存在氢。因此,您必须从某个地方拉出这两种元素并迫使它们加入成为氨。
这是通过百年历史的“Haber-Bosch”工艺完成的,该工艺需要大量能量——因为氮气和氢气只有在高温(约 450 摄氏度)和高压(200 巴)下才能联手。而且,由于氢的来源通常是碳氢化合物(天然气),因此该过程会释放出与大气中的氧气混合并变成二氧化碳的碳。当你生产一吨氨时,你会释放两吨二氧化碳。世界每年生产 1.8 亿吨氨;这个数字只会更高。
离不开它
然而,世界离不开氨,氨是全球化肥工业的基石,因拯救地球免于粮食短缺而备受赞誉。
由于可用的天然气不多,印度生产的氨只需要很少的一部分——大部分是进口的。该国需要大约 15-16 百万吨氨,而且这个数字只会增加。2019年,印度是世界上最大的化学品进口国。
所以,印度的问题是,它需要大量的氨,而且几乎完全依赖进口。要成为atmanirbhar的尝试是气化煤(长期的 Talcher 项目)并从气体中生产氨——但这还有很长的路要走。
正是在这个关头,绿氢登场。
如前所述,氨的制造需要天然气作为原料来供应氢气。如果氢气来自水的分解(电解)怎么办?此外,如果电解是利用可再生能源的电力进行的,则可以将绿色氢投入 Haber-Bosch 工艺以生产“绿色氨”。
路在眼前
最后,一条实现氨自力更生的途径就在眼前。这就是为什么政府的通知到处都同时提到绿色氢和绿色氨是很重要的。
电力部已尽其所能推广绿色氢——可用于制造绿色氨。那些建立绿色氢工厂(电解槽或生物反应器)的人可以从全国任何地方购买电力;此类“开放获取”购买的许可应在申请后的 15 天内给予。此外,在 25 年内不会有州际传输费用,最高可达每千瓦时 3 卢比。如果绿色氢/氨制造商建立了自备可再生能源工厂,则产生的任何剩余电力都可以在公用事业公司“存入”30 天。
这个想法是让绿色氢更便宜——今天每公斤大约 5 美元,而氢工业的圣杯是每公斤 1 美元。这对于绿色氨很重要,因为绿色氨的成本是传统生产氨的两倍至四倍。
制造绿色氨
业内人士表示,对于一家绿色氢气制造商(如 Reliance)来说,建立绿色氨工厂是有意义的。一方面,产生的氢气可以立即用于制造另一种易于储存和运输的产品。相比之下,液态氢可以储存在-253摄氏度;氨需要-33度。此外,氨每升包含更多的能量(12.7 兆焦耳,而氢气为 8.5 兆焦耳。)
当全球研究工作取得成果时,世界可以看到由绿色氨驱动的船舶发动机。此外,该化学品还有其他用途,例如净化水、制造塑料、炸药、纺织品、染料等。
当然,绿色氢气和绿色氨气距离它们本身在经济上可行还有很长的路要走。但是,至于一切,现在是一个好的开始的时候了。