कार्बन शिखर र कार्बन तटस्थताको शताब्दी लामो उन्मादमा, विश्वभरका देशहरू सक्रिय रूपमा अर्को पुस्ताको ऊर्जा प्रविधि खोजिरहेका छन्, र हरितअमोनियाहालै विश्वव्यापी ध्यानको केन्द्रबिन्दु बन्दै गएको छ। हाइड्रोजनको तुलनामा, भण्डारण र ढुवानीमा यसको स्पष्ट फाइदाहरूको कारणले गर्दा अमोनिया सबैभन्दा परम्परागत कृषि मल क्षेत्रबाट ऊर्जा क्षेत्रमा विस्तार हुँदैछ।

नेदरल्याण्ड्सको ट्वेन्टे विश्वविद्यालयकी विज्ञ फारियाले कार्बनको मूल्यमा वृद्धिसँगै हरियो अमोनिया तरल इन्धनको भविष्यको राजा हुन सक्ने बताइन्।

त्यसो भए, हरियो अमोनिया भनेको के हो? यसको विकासको स्थिति के हो? प्रयोगको परिदृश्य के हो? के यो किफायती छ?

हरियो अमोनिया र यसको विकास स्थिति

हाइड्रोजन मुख्य कच्चा पदार्थ होअमोनियाउत्पादन। त्यसकारण, हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रियामा हुने विभिन्न कार्बन उत्सर्जन अनुसार, अमोनियालाई रंग अनुसार निम्न चार वर्गमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ:

खैरोअमोनिया: परम्परागत जीवाश्म ऊर्जा (प्राकृतिक ग्याँस र कोइला) बाट बनेको।

नीलो अमोनिया: कच्चा हाइड्रोजन जीवाश्म इन्धनबाट निकालिन्छ, तर प्रशोधन प्रक्रियामा कार्बन क्याप्चर र भण्डारण प्रविधि प्रयोग गरिन्छ।

नीलो-हरियो अमोनिया: मिथेन पाइरोलिसिस प्रक्रियाले मिथेनलाई हाइड्रोजन र कार्बनमा विघटन गर्छ। यस प्रक्रियामा प्राप्त हाइड्रोजनलाई हरियो बिजुली प्रयोग गरेर अमोनिया उत्पादन गर्न कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

हरियो अमोनिया: हावा र सौर्य ऊर्जा जस्ता नवीकरणीय ऊर्जाबाट उत्पन्न हुने हरियो बिजुलीलाई हाइड्रोजन उत्पादन गर्न पानीलाई इलेक्ट्रोलाइज गर्न प्रयोग गरिन्छ, र त्यसपछि हावामा रहेको नाइट्रोजन र हाइड्रोजनबाट अमोनिया संश्लेषित गरिन्छ।

हरियो अमोनियाले दहन पछि नाइट्रोजन र पानी उत्पादन गर्छ र कार्बन डाइअक्साइड उत्पादन गर्दैन, त्यसैले हरियो अमोनियालाई "शून्य-कार्बन" इन्धन र भविष्यमा महत्त्वपूर्ण स्वच्छ ऊर्जा स्रोतहरू मध्ये एक मानिन्छ।

विश्वव्यापी हरियोअमोनियाबजार अझै पनि प्रारम्भिक चरणमा छ। विश्वव्यापी दृष्टिकोणबाट, हरियो अमोनिया बजारको आकार २०२१ मा लगभग ३६ मिलियन अमेरिकी डलर छ र २०३० मा ५.४८ बिलियन अमेरिकी डलर पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ, जसको औसत वार्षिक चक्रवृद्धि दर ७४.८% छ, जसमा उल्लेखनीय सम्भावना छ। युनदाओ क्यापिटलले २०३० मा हरियो अमोनियाको विश्वव्यापी वार्षिक उत्पादन २० करोड टनभन्दा बढी र २०५० मा ५६ करोड टनभन्दा बढी हुने अनुमान गरेको छ, जुन विश्वव्यापी अमोनिया उत्पादनको ८०% भन्दा बढी हो।

सेप्टेम्बर २०२३ सम्म, विश्वभर ६० भन्दा बढी हरियो अमोनिया परियोजनाहरू तैनाथ गरिएका छन्, जसको कुल योजनाबद्ध उत्पादन क्षमता प्रतिवर्ष ३ करोड ५० लाख टनभन्दा बढी छ। विदेशी हरियो अमोनिया परियोजनाहरू मुख्यतया अष्ट्रेलिया, दक्षिण अमेरिका, युरोप र मध्य पूर्वमा वितरण गरिन्छ।

२०२४ देखि, चीनमा घरेलु हरियो अमोनिया उद्योग द्रुत गतिमा विकास भएको छ। अपूर्ण तथ्याङ्क अनुसार, २०२४ देखि, २० भन्दा बढी हरियो हाइड्रोजन अमोनिया परियोजनाहरू प्रवर्द्धन गरिएको छ। एन्भिजन टेक्नोलोजी ग्रुप, चाइना इनर्जी कन्स्ट्रक्सन, स्टेट पावर इन्भेस्टमेन्ट कर्पोरेशन, स्टेट इनर्जी ग्रुप, आदिले हरियो अमोनिया परियोजनाहरूलाई प्रवर्द्धन गर्न लगभग २०० अर्ब युआन लगानी गरेका छन्, जसले भविष्यमा ठूलो मात्रामा हरियो अमोनिया उत्पादन क्षमता जारी गर्नेछ।

हरियो अमोनियाको प्रयोग परिदृश्यहरू

स्वच्छ ऊर्जाको रूपमा, हरियो अमोनियाको भविष्यमा विभिन्न प्रयोग परिदृश्यहरू छन्। परम्परागत कृषि र औद्योगिक प्रयोगहरूको अतिरिक्त, यसमा मुख्यतया मिश्रण ऊर्जा उत्पादन, ढुवानी इन्धन, कार्बन निर्धारण, हाइड्रोजन भण्डारण र अन्य क्षेत्रहरू पनि समावेश छन्।

१. ढुवानी उद्योग

ढुवानीबाट हुने कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जनले विश्वव्यापी कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जनको ३% देखि ४% सम्म ओगटेको छ। २०१८ मा, अन्तर्राष्ट्रिय समुद्री संगठनले हरितगृह ग्यास उत्सर्जन न्यूनीकरणको लागि प्रारम्भिक रणनीति अपनायो, जसमा २०३० सम्ममा विश्वव्यापी ढुवानी कार्बन उत्सर्जन २००८ को तुलनामा कम्तिमा ४०% ले घटाउने र २०५० सम्ममा ७०% ले घटाउने प्रयास गर्ने प्रस्ताव गरिएको थियो। ढुवानी उद्योगमा कार्बन न्यूनीकरण र डिकार्बोनाइजेसन हासिल गर्न, जीवाश्म ऊर्जालाई प्रतिस्थापन गर्ने स्वच्छ इन्धनहरू सबैभन्दा आशाजनक प्राविधिक माध्यम हुन्।

ढुवानी उद्योगमा सामान्यतया यो विश्वास गरिन्छ कि भविष्यमा ढुवानी उद्योगमा डिकार्बोनाइजेसनको लागि हरियो अमोनिया मुख्य इन्धनहरू मध्ये एक हो।

लोयडको ढुवानी दर्ताले एक पटक भविष्यवाणी गरेको थियो कि २०३० र २०५० को बीचमा ढुवानी इन्धनको रूपमा अमोनियाको अनुपात ७% बाट २०% सम्म बढ्नेछ, जसले तरल प्राकृतिक ग्यास र अन्य इन्धनहरूलाई प्रतिस्थापन गर्दै सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण ढुवानी इन्धन बन्नेछ।

२. विद्युत उत्पादन उद्योग

अमोनियादहनले CO2 उत्पादन गर्दैन, र अमोनिया-मिश्रित दहनले बायलर बडीमा ठूलो परिमार्जन नगरी अवस्थित कोइला-संचालित पावर प्लान्ट सुविधाहरू प्रयोग गर्न सक्छ। यो कोइला-संचालित पावर प्लान्टहरूमा कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जन घटाउनको लागि एक प्रभावकारी उपाय हो।

जुलाई १५ मा, राष्ट्रिय विकास तथा सुधार आयोग र राष्ट्रिय ऊर्जा प्रशासनले "कोइला ऊर्जाको कम कार्बन रूपान्तरण र निर्माणको लागि कार्य योजना (२०२४-२०२७)" जारी गर्‍यो, जसले रूपान्तरण र निर्माण पछि, कोइला ऊर्जा एकाइहरूमा १०% भन्दा बढी हरियो अमोनिया मिसाउने र कोइला जलाउने क्षमता हुनुपर्छ भन्ने प्रस्ताव गरेको थियो। खपत र कार्बन उत्सर्जन स्तर उल्लेखनीय रूपमा कम भएको छ। यो देख्न सकिन्छ कि थर्मल पावर एकाइहरूमा अमोनिया वा शुद्ध अमोनिया मिसाउनु विद्युत उत्पादन क्षेत्रमा कार्बन उत्सर्जन घटाउने एक महत्त्वपूर्ण प्राविधिक दिशा हो।

जापान अमोनिया मिश्रित दहन ऊर्जा उत्पादनको प्रमुख प्रवर्द्धक हो। जापानले २०२१ मा "२०२१-२०५० जापान अमोनिया इन्धन रोडम्याप" तर्जुमा गर्‍यो, र २०२५ सम्ममा थर्मल पावर प्लान्टहरूमा २०% मिश्रित अमोनिया इन्धनको प्रदर्शन र प्रमाणीकरण पूरा गर्नेछ; अमोनिया मिश्रित प्रविधि परिपक्व हुँदै जाँदा, यो अनुपात ५०% भन्दा बढी हुनेछ; २०४० सम्ममा, एक शुद्ध अमोनिया पावर प्लान्ट निर्माण गरिनेछ।

३. हाइड्रोजन भण्डारण वाहक

अमोनियालाई हाइड्रोजन भण्डारण वाहकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र यसलाई अमोनिया संश्लेषण, तरलीकरण, ढुवानी, र ग्यासयुक्त हाइड्रोजनको पुन: निकासीको प्रक्रियाहरूबाट गुज्रनु पर्छ। अमोनिया-हाइड्रोजन रूपान्तरणको सम्पूर्ण प्रक्रिया परिपक्व छ।

हाल, हाइड्रोजन भण्डारण र ढुवानीका छ मुख्य तरिकाहरू छन्: उच्च-दबाव सिलिन्डर भण्डारण र ढुवानी, पाइपलाइन ग्यासयुक्त दबाबयुक्त ढुवानी, कम-तापमान तरल हाइड्रोजन भण्डारण र ढुवानी, तरल जैविक भण्डारण र ढुवानी, तरल अमोनिया भण्डारण र ढुवानी, र धातु ठोस हाइड्रोजन भण्डारण र ढुवानी। ती मध्ये, तरल अमोनिया भण्डारण र ढुवानी अमोनिया संश्लेषण, द्रवीकरण, ढुवानी, र पुन: ग्यासिफिकेशन मार्फत हाइड्रोजन निकाल्नु हो। अमोनिया -३३°C वा १MPa मा तरल हुन्छ। हाइड्रोजनेशन/डिहाइड्रोजनेशनको लागत ८५% भन्दा बढी हुन्छ। यो ढुवानी दूरीप्रति संवेदनशील छैन र मध्यम र लामो दूरीको भण्डारण र थोक हाइड्रोजनको ढुवानीको लागि उपयुक्त छ, विशेष गरी समुद्री ढुवानी। यो भविष्यमा हाइड्रोजन भण्डारण र ढुवानीको सबैभन्दा आशाजनक तरिकाहरू मध्ये एक हो।

४. रासायनिक कच्चा पदार्थ

सम्भावित हरियो नाइट्रोजन मल र हरियो रसायनको लागि मुख्य कच्चा पदार्थको रूपमा, हरियोअमोनिया"हरियो अमोनिया + हरियो मल" र "हरियो अमोनिया रसायन" औद्योगिक शृङ्खलाहरूको द्रुत विकासलाई दृढतापूर्वक प्रवर्द्धन गर्नेछ।

जीवाश्म ऊर्जाबाट बनेको कृत्रिम अमोनियाको तुलनामा, २०३५ अघि हरियो अमोनियाले रासायनिक कच्चा पदार्थको रूपमा प्रभावकारी प्रतिस्पर्धात्मकता निर्माण गर्न सक्षम नहुने अपेक्षा गरिएको छ।