地球共鳴

綠色氨氣的潛力與障礙




綠色氨氣是一種清潔能源,近年成為一個熱門話題。究竟甚麼是綠色氨氣,而如何能令氨氣變得更環保?

首先,氨氣 (NH3) 是一種無色氣體,廣泛應用於工業及不同範疇,包括製造藥物、殺蟲劑、清潔溶液,和化學相關產品。然而,氨氣最大的需求來自農業,佔了全球八成多用量。這些氨氣能夠用作肥料,以維持全球糧食生產[1]

目前,我們使用的大部分氨氣均透過哈伯–博施法 (Haber-Bosch Process),把氮氣(Nitrogen)和氫氣(Hydrogen)合成起來。可是,氫氣的提取主要是透過使用蒸汽,將化石燃料天然氣中的甲烷重整,而整個過程需耗用大量能源[2]

綠色氨氣的製造關鍵是以綠色氫氣去取代天然氣(請按此參閱我們早前關於綠色氫氣的文章),而整個過程中不會排放溫室氣體。綠色氨氣支持者表示它是一種環保的燃料替代品,在燃燒過程中僅產生氮氣和水。相比氫氣,綠色氨氣擁有更高的能量密度,而在現有的基建設施之下,綠色氨氣更易於儲存、運輸和處理[3]

去年,澳洲的主要能源供應商Origin Energy和日本一家航運巨頭商船三井 (Mitsui O.S.K. Lines)聯合展開了一項建立綠色氨氣出口供應鏈的可行性研究[4]


綠色氨氣的潛在用途。(相片來源:The Royal Society

綠色氨氣越來越受歡迎,但仍有許多障礙需要克服。與氫氣一樣,氨氣是一種能量載體,而非一次能源。透過可再生能源如太陽能,風能去轉化綠色氨氣需要多重步驟,而過程中會出現能量損耗,所以直接使用可再生能源相對更有效益。

在一些容易獲得電力的情況下,例如電動車應用,綠色氨氣可能不是最佳的選擇。可是,綠色氨氣於航運燃料方面將成為脫碳的關鍵[5],因貨船無法在數周甚至數月內補充燃料。

毫無疑問,綠色氨氣能有助減少溫室氣體排放,但鑑於目前約八成的氨氣應用於農業、製藥,採礦等,在考慮其作為綠色燃料的潛力之前,應首要降低這些行業於氨氣應用的碳排放。


[5] IEA, Net Zero by 2050


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