Amoniak jako forma magazynowania energii – Znalezisko
Jedną z głównych wad energii elektrycznej jest to, że stosunkowo trudno zmagazynować ją na dużą skalę. Ma to szczególne znaczenie przy aktualnym rozwoju odnawialnych źródeł energii. Między innymi z tego powodu rozwija się technologie wodorowe, które mogłyby rozwiązać wiele problemów wynikających z niestabilności fotowoltaiki czy elektrowni wiatrowych. Natomiast warto też zwrócić uwagę na możliwość dalszego wykorzystania wodoru i magazynowania energii w postaci amoniaku.
Uzyskiwanie amoniaku
Amoniak mógłby być wytwarzany w reakcji chemicznej nazywanej syntezą Habera-Boscha. Polega ona na łączeniu azotu i wodoru do amoniaku (NH3). Rekcja ta jest bardzo dobrze opanowania w przemyśle chemicznych, ponieważ odpowiada za 90% produkcji światowej amoniaku.
Kluczową rolę w produkcji amoniaku miałby tak zwany zielony wodór. Wodór powstawałby w elektrolizerze, czyli urządzeniu rozkładającym wodę na wodór i tlen przy użyciu energii elektrycznej. Natomiast sama energia do uzyskania tych pierwiastków byłaby uzyskiwana z elektrowni opartych na odnawialnych źródeł energii jak na przykład farm fotowoltaicznych czy też farm wiatrowych. Z kolei azot mógłby być uzyskiwany jego poprzez bezpośrednią separację z powietrza.
Wykorzystanie amoniaku
Amoniak można wykorzystywać do magazynowania energii, a następnie do jej odzyskania w postaci energii elektrycznej. Co więcej, wyprodukowany amoniak mógłby służyć nie tylko celom energetycznym, ale mógłby być również zastosowany jako nawóz rolniczy.
Energię zmagazynowaną w amoniaku można byłoby odzyskać przy pomocy ogniw paliwowych bądź reakcji spalania. Podczas spalania amoniaku nie dochodzi do emisji dwutlenku węgla, ponieważ wytwarzane są tylko azot oraz woda. Ponadto amoniak można współspalać razem z węglem w klasycznych elektrowniach cieplnych w celu zmniejszenia użycia węgla, a co za tym idzie zmniejszenia opłat wynikających z certyfikatów emisji dwutlenku węgla.
Wśród zalet tej technologii można wymienić między innymi to, że pozwala magazynować energię z niestabilnych odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna czy wiatrowa. Ponadto magazynowanie energii w postaci amoniaku wiele trudności, które wiążą się z magazynowaniem wodoru w jego bezpośredniej formie.
Warto zaznaczyć, że amoniak wymaga odpowiedniego magazynowania ze względu, że jest związkiem trującym i łatwopalnym. Przy nieodpowiednim produkcji, czy magazynowaniu może dojść do awarii lub katastrof wynikających z jego zapłonu. Ponadto, mimo że głównymi produktami reakcji spalania amoniaku są azot i para wodna, to w pewnym stopniu powstają też szkodliwe tlenki azotu, które muszą być odpowiednio wychwytywane.
Perspektywy zastosowania
Technologia wykorzystania amoniaku jako paliwa jest szczególnie rozwijana w Azji i krajach skandynawskich. Badania nad instalacjami energetycznymi wykorzystującymi amoniak mają miejsce w Japonii, gdzie są prowadzone przez firmę Mitsubishi oraz JGC. Ciekawie wygląda również perspektywa zastosowania amoniaku w transporcie morskim, gdzie mógłby wyeliminować emisję dwutlenku węgla ze spalania paliw ropopochodnych. Pomysł ten jest między innymi rozwijany przez firmę A.P. Møller-Mærsk, która jest jedną z największych spółek zajmującą się wodnym transportem kontenerowym. Badania nad tego typu napędem prowadzi również koreańska firma Daewoo Shipbuilding.
Warto zainteresować się tą technologią ze względu na jej predyspozycje do zastosowania w polskich warunkach. Polska dysponuje odpowiednim zapleczem technicznych do tego rodzaju instalacji w postaci Zakładów Azotowych „Puławy”, które już obecnie wytwarzają amoniak przy zastosowaniu syntezy Habera-Boscha. Obecnie wodór wykorzystywany w tej reakcji jest wytwarzany z metanu. Jednak w przyszłości, przy szybkim rozwoju energetyki opartej na odnawialnych źródłach energii amoniak mógłby być już uzyskiwany w bardziej ekologiczny sposób. Ponadto technologia ta mogłaby pomóc na zmniejszenie śladu węglowego w elektrowniach węglowych, poprzez wykorzystanie amoniaku przy współspalaniu go z węglem.
——————————————————————————————————————
OFF-TOP
Przez jakiś czas pod moim tagiem #electromeissner publikowałem popularnonaukowe mini artykuły związane z elektrotechniką. Chcę odświeżyć moje hobby i poświęcić więcej czasu na blogowanie. W związku z tym założyłem blog pod nazwą „Notes Elektrotechnika”. Jeżeli jesteście dalej zainteresowani taką tematyką, zapraszam do śledzenia tego minibloga, mojej strony internetowej oraz strony na facebooku.
W związku z tym postem chciałem również prosić o „wykopanie” tego artykułu – jeżeli Ci się spodobał.
Link do znaleziska: https://www.wykop.pl/link/6086711
Bezpośredni link do artykułu: https://noteselektrotechnika.eu/?p=455
#electromeissner – podoba Ci się obserwuj, nie podoba czarnolistuj 😉
#energetyka #technologia #inzynieria #ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #chemia #oze #gospodarka #nauka #nowetechnologie
Powered by WPeMatico