Nowe badanie: kluczowe znaczenie limitów emisji dla dekarbonizacji przemysłu amoniakalnego w sposób opłacalny

WarsawBadanie przeprowadzone przez Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) wskazuje, że odpowiednie ustalenie limitów emisji jest kluczowe dla zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w przemyśle amoniakalnym. Naukowcy odkryli, że właściwe limity emisji pozwalają prawie całkowicie zredukować emisje węgla przy jednoczesnym utrzymaniu kosztów pod kontrolą oraz unikaniu problemów takich jak zagospodarowanie terenu i przeciążenie sieci.

Produkcja amoniaku w Europie generuje co roku 36 milionów ton metrycznych dwutlenku węgla, ponieważ używa wodoru pochodzącego z paliw kopalnych. Przejście na wodór uzyskiwany poprzez elektrolizę wody z wykorzystaniem energii odnawialnej mogłoby znacząco zmniejszyć te emisje. Jednak zmiana ta jest trudna z powodu kosztów i logistyki. Dostępność energii odnawialnej oraz lokalne obciążenie węglowe produkcji energii elektrycznej to ważne czynniki.

Prof. Lu Zhongming, Prof. Magdalena Klemun oraz dr Stefano Mingolla przeprowadzili badanie dotyczące wpływu różnych limitów emisji na koszty i przejście na odnawialne źródła energii w produkcji wodoru w Europie. Wykorzystali szczegółowe dane dotyczące energii odnawialnej z 38 europejskich lokalizacji, obejmujące lata 2024-2050. Badacze odkryli najlepsze charakterystyki kosztowe dla obiektów produkujących amoniak.

Kluczowe wnioski obejmują:

• Osiągnięcie redukcji emisji o 95% w porównaniu do aktualnych poziomów jest możliwe przy niewielkim wzroście kosztów.
• Przejście do pełnej redukcji emisji (w całości z odnawialnych źródeł energii bez podłączenia do sieci) wiąże się z poważnymi problemami dotyczącymi kosztów i użytkowania ziemi, szczególnie w regionach o ograniczonych zasobach.
• Strategiczne ustalanie limitów emisji może pomóc w osiągnięciu równowagi między celami ekologicznymi, kosztami i dostępnością zasobów.

Ta metoda jest użyteczna dla branż, które mają trudności ze zmniejszaniem emisji i przechodzą na paliwa niskoemisyjne. Profesor Lu podkreślił, że ustalenie odpowiednich limitów emisji jest kluczowe dla pomyślnego wdrażania technologii niskoemisyjnych w przemyśle amoniakalnym.

Zobacz również:

Dzisiaj · 03:39

Tajemnicze wnętrza Urana i Neptuna: nowe odkrycia dotyczące warstw i pól magnetycznych

Prof. Klemun zauważyła, że badanie dostarcza kluczowych informacji dla decydentów politycznych, którzy pragną pogodzić cele środowiskowe z ograniczeniami budżetowymi i zasobowymi. Inwestując w nowe technologie i stosując elastyczne projekty zakładów, fabryki produkujące amoniak mogą dostosowywać się do zmian w dostawach energii odnawialnej, co przyczynia się do obniżenia kosztów i zmniejszenia wykorzystania ziemi.

Decydenci mogą ustalić bardziej rygorystyczne cele dekarbonizacji w regionach, gdzie łatwiej jest produkować wodór elektrolityczny. W tych miejscach można osiągnąć prawie zerową emisję bez znacznych dodatkowych kosztów w porównaniu do produkcji wodoru z paliw kopalnych. Natomiast w obszarach, gdzie produkcja wodoru elektrolitycznego jest trudniejsza, może być konieczne ustalenie mniej surowych lub opóźnionych celów.

Doktor Mingolla stwierdził, że stosowanie dostosowanych planów dla różnych obszarów oraz stopniowe wprowadzanie zmian, w połączeniu z elastycznymi projektami zakładów, może pomóc przemysłowi amoniakalnemu w przejściu na technologie niskoemisyjne bez utraty konkurencyjności.

Badanie opublikowane w Nature Communications zostało przeprowadzone przez dr Stefano Mingollę pod kierownictwem prof. Lu Zhongminga i prof. Magdaleny Klemun. Współpracowali z innymi naukowcami z HKUST i ETH Zurich. Wśród współautorów znaleźli się prof. Francesco Ciucci, prof. Giovanni Sansavini, dr Paolo Gabrielli, Alessandro Manzotti, Matthew Robson oraz dr Kevin Rouwenhorst z Ammonia Energy Association.

Ustanowienie rygorystycznych limitów emisji może przynieść znaczące korzyści dla środowiska, jednocześnie zapewniając stabilność gospodarczą. Niniejsze badanie dostarcza jasnych wytycznych dla decydentów politycznych i liderów przemysłu, jak zarządzać przejściem na produkcję niskoemisyjnego amoniaku.