市場(chǎng)前景方面，根據(jù)全球有名市場(chǎng)研究和咨詢公司 Future Market Insights 發(fā)表的綠色氨市場(chǎng)報(bào)告表明，未來(lái)十年，全球綠色氨市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以驚人的 90%的速度發(fā)展，在 2030 年前將達(dá)到 54 億美元。到 2028 年底前，歐洲綠色氨市場(chǎng)預(yù)計(jì)將擁有全球較大的市場(chǎng)份額，產(chǎn)生 5.5803 億美元的收入，高于 2019 年的 749萬(wàn)美元，這得益于 2022～2032 年預(yù)測(cè)期間的 65.37%的估計(jì)復(fù)合年增長(zhǎng)率。亞太地區(qū)預(yù)計(jì)將占據(jù)全球第二大市場(chǎng)份額，收入潛力為 1.9069 億美元。就單個(gè)國(guó)家而言，荷蘭可能到 2028 年擁有較大的市場(chǎng)收入，達(dá)到 2.712 億美元，而德國(guó)市場(chǎng)收入預(yù)計(jì)在預(yù)測(cè)期間將以較快的速度增長(zhǎng) 86.35%。氨轉(zhuǎn)氫過(guò)程中需要考慮反應(yīng)溫度、壓力和催化劑的選擇等因素。上海綠氨氨合成塔
什么是綠氨？氨通常由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)合成，常用的方法是哈伯-博施法。這類“棕氨”使用化石燃料制備氫氣并提供能源，每生產(chǎn)1公噸就會(huì)釋放約2公噸溫室氣體。棕氨的生產(chǎn)規(guī)模巨大。據(jù)估計(jì)，合成氮基肥料養(yǎng)活了世界上約一半人口。合成氮肥養(yǎng)活了近40億人。與棕氨相比，綠氨使用可再生能源，并分別從水和空氣中分離氫氣和氮?dú)猓a(chǎn)成本一般更高。不過(guò)，由于可再生能源價(jià)格下降等原因，該成本也正逐漸降低。除了減排的明顯優(yōu)勢(shì)，綠氨的生產(chǎn)過(guò)程也不像棕氨那樣依賴天然氣。考慮到俄羅斯是氨的重要生產(chǎn)者和天然氣的主要供應(yīng)來(lái)源，這一點(diǎn)尤其具有現(xiàn)實(shí)意義。俄羅斯因俄烏戰(zhàn)事受到一系列制裁，已經(jīng)造成了肥料短缺和價(jià)格飛漲。陜西氫轉(zhuǎn)氨反應(yīng)塔水力氨轉(zhuǎn)氫的研究可以促進(jìn)水能資源的高效利用和氨氣的可持續(xù)生產(chǎn)。
綠氨是未來(lái)趨勢(shì)嗎？同時(shí)，論壇的另一項(xiàng)倡議“一億農(nóng)民”旨在加快農(nóng)民的集體行動(dòng)，以擴(kuò)大氣候和自然友好的農(nóng)業(yè)實(shí)踐。世界經(jīng)濟(jì)論壇食物和水行業(yè)總負(fù)責(zé)人Tania Strauss表示：“恢復(fù)土壤健康能為世界帶來(lái)第二大碳匯，防止淡水流失并加強(qiáng)管理，保護(hù)生物多樣性，提供營(yíng)養(yǎng)豐富的食物，并為世界各地的農(nóng)民提供有韌性的生計(jì)。”“我們不只要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)，還必須創(chuàng)新與農(nóng)民社區(qū)的合作方式，以制定切合目標(biāo)的解決方案，恢復(fù)土壤健康，適應(yīng)氣候變化。”
氫能是當(dāng)下風(fēng)口產(chǎn)業(yè)。據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟，2020年中國(guó)氫能行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為3000億元，預(yù)計(jì)至2025和2035年，氫能行業(yè)產(chǎn)值將分別達(dá)1萬(wàn)億和5萬(wàn)億元規(guī)模。從目前的取得手段看，合成氨與氫制取的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也類似，均以化石燃料制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫為主。國(guó)際能源署（IEA）數(shù)據(jù)顯示，2021年全球制氫來(lái)源中，天然氣制氫占比達(dá)62%，煤制氫占比19%，工業(yè)副產(chǎn)氫占比18%，電解水制氫不足1%。根據(jù)制備來(lái)源的不同，氫氣可劃分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫，合成氨也是如此。由于氫氣是氨的主要生產(chǎn)原料，因此《報(bào)告》根據(jù)類似的標(biāo)準(zhǔn)也將氨分為了灰氨、藍(lán)氨、藍(lán)綠氨和綠氨。其中藍(lán)綠氨是指甲烷熱解過(guò)程將甲烷分解為氫和碳，并使用綠電將該過(guò)程中回收到的氫氣做為原料制氨。綠氨是一種具有高熱能的化合物，可被用作工業(yè)燃料。
綠氫、綠氨制取過(guò)程，以化石燃料為主的合成氨需要大幅減排，而經(jīng)由綠電、綠氫產(chǎn)生的綠氨能夠?qū)崿F(xiàn)接近“零碳”排放。根據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，在可持續(xù)發(fā)展情景中，基于電解水制氫技術(shù)和CCS，預(yù)計(jì)到2050年氨生產(chǎn)的碳排放強(qiáng)度將下降78%。其中，通過(guò)電解水制氫再合成綠氨減少的二氧化碳排放量占比，將從這里的微乎其微提高到之后的29%。氨生產(chǎn)技術(shù)的綠色化，也將直接減少產(chǎn)業(yè)鏈上的碳排放。《報(bào)告》指出，氨合成尿素的階段耦合CCS，捕捉冶金、煉化等行業(yè)排放的二氧化碳，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成的尿素也接近“零碳”排放。綠氨技術(shù)的發(fā)展可以推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和碳減排工作的進(jìn)展。陜西氫轉(zhuǎn)氨反應(yīng)塔
綠氨產(chǎn)業(yè)是指涉及綠氨技術(shù)的全產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。上海綠氨氨合成塔
合成氨物質(zhì)在1774年就已被發(fā)現(xiàn)，其分子式1784年被正式確定下來(lái)，其后其分解實(shí)驗(yàn)不斷取得突破。而氨的分解與合成，起始于十九世紀(jì)中期。“石油危機(jī)”、“能源危機(jī)”以及日益奪目的全球氣候變化與環(huán)境危機(jī)問(wèn)題，氨作為環(huán)境友好化學(xué)物質(zhì)，不但能做為突出的天然制冷劑與中低溫余熱回收發(fā)電工質(zhì)，特別是又能治理“灰霾大氣”、脫硫脫銷、汽車尾氣治理、燃料電池等戰(zhàn)略行業(yè)大顯身手，故又開始被重新關(guān)注，逐漸成為全球能源工業(yè)的“新寵兒”。迄今為止，人類對(duì)氨的認(rèn)識(shí)已有240年，跨越了四個(gè)世紀(jì)，合成氨產(chǎn)業(yè)化成功之果（1913年9月投產(chǎn)）距今剛好整整100年。上海綠氨氨合成塔