Katika kipindi cha karne nzima cha kilele cha kaboni na kutokuwepo kwa kaboni, nchi kote ulimwenguni zinatafuta kikamilifu kizazi kijacho cha teknolojia ya nishati, na kijani kibichiamoniaInakuwa kivutio cha umakini wa kimataifa hivi karibuni. Ikilinganishwa na hidrojeni, amonia inapanuka kutoka shamba la mbolea ya kilimo la kitamaduni hadi uwanja wa nishati kutokana na faida zake dhahiri katika uhifadhi na usafirishaji.

Faria, mtaalamu katika Chuo Kikuu cha Twente nchini Uholanzi, alisema kwamba kutokana na kupanda kwa bei za kaboni, amonia ya kijani inaweza kuwa mfalme wa mafuta ya kioevu katika siku zijazo.

Kwa hivyo, amonia ya kijani ni nini hasa? Hali yake ya ukuaji ikoje? Je, matumizi yake yanafuata masharti gani? Je, ni ya kiuchumi?

Amonia ya kijani na hali yake ya ukuaji

Hidrojeni ndiyo malighafi kuu kwa ajili yaamoniauzalishaji. Kwa hivyo, kulingana na uzalishaji tofauti wa kaboni katika mchakato wa uzalishaji wa hidrojeni, amonia inaweza pia kugawanywa katika kategoria nne zifuatazo kwa rangi:

Kijivuamonia: Imetengenezwa kwa nishati ya jadi ya visukuku (gesi asilia na makaa ya mawe).

Amonia ya bluu: Hidrojeni mbichi hutolewa kutoka kwa mafuta ya visukuku, lakini teknolojia ya kukamata na kuhifadhi kaboni hutumika katika mchakato wa kusafisha.

Ammonia ya bluu-kijani: Mchakato wa pyrolysis ya methane hutenganisha methane kuwa hidrojeni na kaboni. Hidrojeni inayopatikana katika mchakato huo hutumika kama malighafi kutengeneza amonia kwa kutumia umeme wa kijani.

Amonia ya kijani: Umeme wa kijani unaozalishwa na nishati mbadala kama vile upepo na nishati ya jua hutumika kurutubisha maji kwa elektroni ili kutoa hidrojeni, na kisha amonia hutengenezwa kutoka kwa nitrojeni na hidrojeni angani.

Kwa sababu amonia ya kijani hutoa nitrojeni na maji baada ya mwako, na haitoi kaboni dioksidi, amonia ya kijani inachukuliwa kuwa mafuta ya "sifuri-kaboni" na moja ya vyanzo muhimu vya nishati safi katika siku zijazo.

Kijani cha kimataifaamoniaSoko bado liko katika hatua za mwanzo. Kwa mtazamo wa kimataifa, ukubwa wa soko la amonia ya kijani ni takriban dola milioni 36 za Marekani mwaka 2021 na unatarajiwa kufikia dola bilioni 5.48 za Marekani mwaka 2030, huku wastani wa ukuaji wa kiwanja kwa mwaka wa 74.8%, ambao una uwezo mkubwa. Yundao Capital inatabiri kwamba uzalishaji wa kila mwaka wa amonia ya kijani duniani utazidi tani milioni 20 mwaka 2030 na kuzidi tani milioni 560 mwaka 2050, ukiwa ni zaidi ya 80% ya uzalishaji wa amonia duniani.

Kufikia Septemba 2023, zaidi ya miradi 60 ya amonia ya kijani imeanzishwa duniani kote, ikiwa na jumla ya uwezo wa uzalishaji uliopangwa wa zaidi ya tani milioni 35 kwa mwaka. Miradi ya amonia ya kijani ya ng'ambo inasambazwa zaidi Australia, Amerika Kusini, Ulaya na Mashariki ya Kati.

Tangu 2024, tasnia ya amonia ya kijani nchini China imekua kwa kasi. Kulingana na takwimu ambazo hazijakamilika, tangu 2024, zaidi ya miradi 20 ya amonia ya kijani kibichi imekuzwa. Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, n.k. wamewekeza karibu yuan bilioni 200 katika kukuza miradi ya amonia ya kijani kibichi, ambayo itatoa kiasi kikubwa cha uwezo wa uzalishaji wa amonia ya kijani kibichi katika siku zijazo.

Matumizi ya amonia ya kijani

Kama nishati safi, amonia ya kijani ina matumizi mbalimbali katika siku zijazo. Mbali na matumizi ya kitamaduni ya kilimo na viwanda, pia inajumuisha uzalishaji wa umeme unaochanganywa, mafuta ya usafirishaji, uwekaji wa kaboni, hifadhi ya hidrojeni na nyanja zingine.

1. Sekta ya usafirishaji

Uzalishaji wa kaboni dioksidi kutoka kwa usafirishaji huchangia 3% hadi 4% ya uzalishaji wa kaboni dioksidi duniani. Mnamo 2018, Shirika la Kimataifa la Baharini lilipitisha mkakati wa awali wa kupunguza uzalishaji wa gesi chafuzi, likipendekeza kwamba ifikapo 2030, uzalishaji wa kaboni wa usafirishaji duniani utapunguzwa kwa angalau 40% ikilinganishwa na 2008, na kujitahidi kupunguza kwa 70% ifikapo 2050. Ili kufikia upunguzaji wa kaboni na kuondoa kaboni katika tasnia ya usafirishaji, mafuta safi yanayochukua nafasi ya nishati ya visukuku ndiyo njia ya kiufundi yenye matumaini zaidi.

Kwa ujumla inaaminika katika sekta ya usafirishaji kwamba amonia ya kijani ni mojawapo ya nishati kuu za kuondoa kaboni katika sekta ya usafirishaji katika siku zijazo.

Daftari la Usafirishaji la Lloyd liliwahi kutabiri kwamba kati ya 2030 na 2050, uwiano wa amonia kama mafuta ya usafirishaji utaongezeka kutoka 7% hadi 20%, ukichukua nafasi ya gesi asilia iliyoyeyuka na mafuta mengine na kuwa mafuta muhimu zaidi ya usafirishaji.

2. Sekta ya uzalishaji wa umeme

Amoniamwako hautoi CO2, na mwako mchanganyiko wa amonia unaweza kutumia mitambo ya umeme iliyopo inayotumia makaa ya mawe bila marekebisho makubwa kwenye mwili wa boiler. Ni kipimo bora cha kupunguza uzalishaji wa kaboni dioksidi katika mitambo ya umeme inayotumia makaa ya mawe.

Mnamo Julai 15, Tume ya Maendeleo na Mageuzi ya Kitaifa na Utawala wa Nishati ya Kitaifa zilitoa "Mpango wa Utekelezaji wa Mabadiliko ya Kaboni ya Chini na Ujenzi wa Nishati ya Makaa ya Mawe (2024-2027)", ambao ulipendekeza kwamba baada ya mabadiliko na ujenzi, vitengo vya nguvu za makaa ya mawe vinapaswa kuwa na uwezo wa kuchanganya zaidi ya 10% ya amonia ya kijani na kuchoma makaa ya mawe. Viwango vya matumizi na uzalishaji wa kaboni hupunguzwa sana. Inaweza kuonekana kwamba kuchanganya amonia au amonia safi katika vitengo vya nguvu za joto ni mwelekeo muhimu wa kiufundi kwa kupunguza uzalishaji wa kaboni katika uwanja wa uzalishaji wa umeme.

Japani ni mtetezi mkuu wa uzalishaji wa umeme wa mwako uliochanganywa na amonia. Japani iliunda "Mpango wa Barabara ya Mafuta ya Ammonia ya Japani wa 2021-2050" mnamo 2021, na itakamilisha maonyesho na uthibitishaji wa mafuta ya ammonia yaliyochanganywa ya 20% katika mitambo ya nguvu ya joto ifikapo mwaka wa 2025; kadri teknolojia ya mchanganyiko wa amonia inavyokomaa, uwiano huu utaongezeka hadi zaidi ya 50%; ifikapo karibu mwaka wa 2040, kiwanda cha nguvu cha amonia safi kitajengwa.

3. Kibebaji cha kuhifadhi hidrojeni

Amonia hutumika kama kibebaji cha hidrojeni, na inahitaji kupitia michakato ya usanisi wa amonia, umiminikaji, usafirishaji, na uchimbaji upya wa hidrojeni ya gesi. Mchakato mzima wa ubadilishaji wa amonia-hidrojeni umekomaa.

Kwa sasa, kuna njia sita kuu za kuhifadhi na kusafirisha hidrojeni: uhifadhi na usafirishaji wa silinda yenye shinikizo kubwa, usafiri wa gesi kwa bomba, uhifadhi na usafirishaji wa hidrojeni kioevu kwa joto la chini, uhifadhi na usafirishaji wa kikaboni kioevu, uhifadhi na usafirishaji wa amonia kioevu, na uhifadhi na usafirishaji wa hidrojeni imara ya chuma. Miongoni mwao, uhifadhi na usafirishaji wa amonia kioevu ni kutoa hidrojeni kupitia usanisi wa amonia, kimiminika, usafirishaji, na urejeshaji gesi. Amonia humiminika kwa -33°C au 1MPa. Gharama ya hidrojeni/upungufu wa hidrojeni huchangia zaidi ya 85%. Haijalishi umbali wa usafirishaji na inafaa kwa uhifadhi na usafirishaji wa hidrojeni nyingi kwa umbali wa kati na mrefu, hasa usafiri wa baharini. Ni mojawapo ya njia zenye matumaini zaidi za kuhifadhi na kusafirisha hidrojeni katika siku zijazo.

4. Malighafi za kemikali

Kama mbolea ya kijani kibichi inayoweza kutumika na malighafi kuu ya kemikali za kijani kibichi, kijani kibichiamoniaitakuza kwa nguvu maendeleo ya haraka ya minyororo ya viwanda ya "amonia ya kijani + mbolea ya kijani" na "kemikali ya amonia ya kijani".

Ikilinganishwa na amonia ya sintetiki iliyotengenezwa kwa nishati ya visukuku, inatarajiwa kwamba amonia ya kijani haitaweza kuunda ushindani mzuri kama malighafi ya kemikali kabla ya 2035.