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盡管“氨-氫”這一儲(chǔ)運(yùn)方式擁有一定優(yōu)勢(shì)，但其劣勢(shì)也不容忽視。液氨具有較強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)不論是將氫氣、氮?dú)夂铣砂睔膺€是將氨氣轉(zhuǎn)換為氫氣，都將有一定的損耗，這一反應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率也有待提高。
日前，匯豐銀行發(fā)布的一份研究摘要預(yù)測(cè)稱，以化石燃料為原料制取的氨氣很可能成為未來(lái)氫氣大規(guī)模運(yùn)輸?shù)闹匾d體，考慮到轉(zhuǎn)換氫氣成本低廉、氨氣供應(yīng)充足等優(yōu)勢(shì)，氨-氫這一儲(chǔ)運(yùn)方式將成為媲美液氫的新興儲(chǔ)運(yùn)方式。隨著我國(guó)氫能發(fā)展已經(jīng)步入快車(chē)道，解決氫氣長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)姆椒ㄒ褜映霾桓F，氨-氫儲(chǔ)運(yùn)這一技術(shù)路線前景如何？
多國(guó)積極布局氨-氫產(chǎn)業(yè)
近年來(lái)，氫能熱潮席卷全球，氫產(chǎn)業(yè)成為多國(guó)能源領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)，然而，氫氣的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸卻始終是行業(yè)的痛點(diǎn)。據(jù)記者了解，在我國(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中，高壓長(zhǎng)管拖車(chē)儲(chǔ)運(yùn)氫氣目前是行業(yè)主流，但這一方式卻因儲(chǔ)氫效率較低而發(fā)展前景受限。
在此情況下，化學(xué)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫等新型方式受到了業(yè)界青睞，而氨-氫這一方式則是化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)路線中的一種。
記者查閱相關(guān)研究了解到，在同等條件下，液氨在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下-33℃就能夠?qū)崿F(xiàn)液化，與之相比，如果直接運(yùn)輸液氫溫度則需要降至-253℃左右，液氨運(yùn)輸難度相對(duì)更低。同時(shí)也有研究數(shù)據(jù)顯示，液氨儲(chǔ)氫中體積儲(chǔ)氫密度相對(duì)液氫可高1.7倍，同時(shí)也遠(yuǎn)高于當(dāng)前主流的高壓長(zhǎng)管拖車(chē)儲(chǔ)運(yùn)氫氣的方式，其優(yōu)勢(shì)已較為明顯。
事實(shí)上，截至目前，日本、澳大利亞等國(guó)均已在積極布局“氨經(jīng)濟(jì)”。在“碳中和”愿景下，利用可再生能源電解水制氫后，通過(guò)“氫-氨-氫”這一流程完成“綠氫”運(yùn)輸。從當(dāng)前多國(guó)布局來(lái)看，氨-氫運(yùn)輸這一方式在大型氫出口項(xiàng)目領(lǐng)域尤其具有優(yōu)勢(shì)。
氫能發(fā)展催生傳統(tǒng)領(lǐng)域新需求
記者在采訪中了解到，氨化工作為傳統(tǒng)化工的重要領(lǐng)域，在我國(guó)已有數(shù)十年的發(fā)展歷史，液氨運(yùn)輸已十分成熟。事實(shí)上，作為一種氮?dú)浠衔铮痹诨?、藥物、日化等行業(yè)都應(yīng)用廣泛。在此情況下，氨也是當(dāng)前全球產(chǎn)量最高的無(wú)機(jī)化合物之一。
中科院大連化學(xué)物理研究所張家港產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)韓滌非指出，不論是氫氣合成氨還是氨分解為氫氣、氮?dú)猓夹g(shù)已十分成熟，近年來(lái)全球氫能的發(fā)展則為這一產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的需求。“從原理上說(shuō)，利用氨作為氫氣載體并不是新生事物。我國(guó)合成氨工業(yè)已十分發(fā)達(dá)，氨主要來(lái)源于煤化工等領(lǐng)域?！彼赋?。
在今年1月，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高也在2021中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)論壇上指出，能利用傳統(tǒng)的工業(yè)催化技術(shù)合成氨，也能利用電催化方法合成氨，在能源革命的大背景下，氨以其質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度比以及體積儲(chǔ)氫密度這兩大優(yōu)勢(shì)，正在成為具有發(fā)展前景的氫運(yùn)輸載體。
氨-氫儲(chǔ)運(yùn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有待檢驗(yàn)
記者了解到，全球范圍內(nèi)，目前日本、阿聯(lián)酋、澳大利亞等國(guó)已將“氨”納入其政府能源戰(zhàn)略之中，與之對(duì)比的是，目前國(guó)內(nèi)氫能行業(yè)中，氨-氫儲(chǔ)運(yùn)這一方式應(yīng)用相對(duì)較少。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，氨-氫這一模式盡管研究熱度不減，但最終能否成為工業(yè)主流，仍需考慮各國(guó)不同的資源稟賦，并經(jīng)過(guò)一定的實(shí)踐檢驗(yàn)。
在韓滌非看來(lái)，盡管氨-氫這一儲(chǔ)運(yùn)方式擁有一定優(yōu)勢(shì)，但其劣勢(shì)也不容忽視。他指出，液氨本身具有較強(qiáng)的腐蝕性，同時(shí)不論是將氫氣、氮?dú)夂铣砂睔膺€是將氨氣轉(zhuǎn)換為氫氣，都將有一定的損耗，這一反應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率也有待提高。
韓滌非指出：“隨著氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，氨-氫這一方式可能會(huì)成為氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)一種可行的解決方案，但不會(huì)是唯一的解決方案。相比較來(lái)說(shuō)，利用常溫、常壓的甲醇重整制氫或是直接利用液氫等方式也有較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?！绷硗猓饲耙灿袠I(yè)內(nèi)專(zhuān)家告訴記者，隨著氫能產(chǎn)業(yè)逐步走向成熟，在氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中，大規(guī)模氫氣管道運(yùn)輸預(yù)計(jì)將占據(jù)更大的市場(chǎng)份額。
與此同時(shí)，也有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，盡管合成氨工業(yè)相對(duì)成熟，但要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模氨氫轉(zhuǎn)換，讓“氨-氫”這一方式成為氫能產(chǎn)業(yè)的一環(huán)，目前仍需將氨分解制氫的大容量設(shè)備、純化技術(shù)以及終端產(chǎn)品等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)進(jìn)行集成。
