日企加強開發氨製造技術,成本減半
2022/04/08
出光興産攜手東芝和日産化學等,力爭在2024年之前開發利用水和空氣直接合成氨的大規模製造方法。這樣一來,省去了製造氫的工序,而且由於採用含有鉬等的催化劑,能以攝氏20度、1個大氣壓進行製造。力爭使製造時的成本和二氧化碳排放量比現有技術減少一半。
如果採用廉價的可再生能源電力,能夠將包括運輸費等在內的氨發電成本,降至每千瓦時20日元以下,低於燃氣火力發電。
出光興産等改進東京大學教授西林仁昭的研發團隊開發的利用水和空氣在常溫常壓下合成氨的方法,確立新的製造方法。採用源自可再生能源的電力,對加入催化劑等的水進行電解,注入空氣就能形成氨。在日本新能源産業技術綜合開發機構(NEDO)的「綠色創新基金事業」當中,被採納為製造氨的新方法。
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東京大學西林教授等開發的氨合成設備 |
出光興産的負責人表示,「如果能確立去掉氫製造過程的製法,將邁向二氧化碳排放少的氨發電的實用化」。課題是找到製造時使用的二碘化釤的代替品。釤屬於稀土金屬,價格昂貴,力爭更換為容易獲得的其他材料。
源自東京工業大學的初創企業Tsubame BHB開發出了以自主催化劑、以低於哈伯-博施法的溫度和氣壓來合成氨的方法。能使製造設備比以往更加小型化,容易確保風電場附近等設置場地。計劃最早在2024年啟動商業運作。
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如果日本的大型電力公司擁有的所有煤炭火力發電站將燃料全部改為氨,能使二氧化碳的年排放量減少約2億噸。也就是説,能削減日本國內總排放量的約2成。JERA于2021年在愛知縣的碧南火力發電站啟動了加入氨進行發電的試驗。日本政府在能源基本計劃中,提出在2050年之前使氫和氨成為電力的主要供應來源等的方針。
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JERA的碧南火力發電站 |
氨在船舶燃料方面的運用也受到期待。與電力領域不同,船舶一直以來難以改變燃料。如果不排放二氧化碳的氨的製造技術得以普及,船舶燃料也就有了更多的脫碳化選項。
日本國內需求到2050年增至30倍
日本資源能源廳的統計顯示,日本國內的氨需求在發電等領域將會增加,到2030年將從現在的年108萬噸增至300萬噸。預計到2050年增至3000萬噸。存在供應跟不上膨脹的需求這一風險。
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