Ny studie: Strategiska utsläppstak avgörande för kostnadseffektiv avkolning av ammoniakindustrin med regional hänsyn

StockholmEn studie från Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) visar att det är avgörande med rätt gränser för utsläpp för att minska koldioxidutsläppen inom ammoniakindustrin. Forskarna fann att korrekt satta gränsvärden kan leda till nästan fullständig minskning av koldioxidutsläpp samtidigt som kostnaderna hålls i schack och problem som markanvändningsfrågor och nätbelastning undviks.

Europas ammoniakproduktion släpper ut 36 miljoner ton koldioxid varje år eftersom den använder väte från fossila bränslen. Att gå över till väte framställt genom att spjälka vatten med elektricitet från förnybara källor skulle drastiskt kunna minska dessa utsläpp. Men denna förändring är svår på grund av kostnader och logistik. Tillgången på förnybar energi och den lokala koldioxidintensiteten i elektriciteten är viktiga faktorer.

Professor Lu Zhongming, professor Magdalena Klemun och doktor Stefano Mingolla ledde en studie om hur olika utsläppsbegränsningar påverkar kostnaderna och övergången till förnybar energi för vätgasproduktion i Europa. De använde detaljerad data om förnybar energi från 38 europeiska platser som täcker åren 2024 till 2050. Forskarna fann de bästa kostnadsegenskaperna för anläggningar för ammoniakproduktion.

Viktiga resultat inkluderar:

• Det är möjligt att minska utsläppen med 95% jämfört med nuvarande nivåer med minimal kostnadsökning.
• Att övergå till en 100% utsläppsminskning (fullt utanför nätet-produktion med förnybar energi) orsakar betydande kostnads- och markanvändningsproblem, särskilt i områden med begränsade resurser.
• Genom att strategiskt sätta utsläppstak kan man nå en balans mellan miljömål, kostnader och resurs tillgänglighet.

Denna metod är användbar för industrier som har svårt att minska utsläppen och övergår till lågkolfuels. Professor Lu betonade att fastställandet av rätt utsläppsgränser är avgörande för att framgångsrikt införa lågkolteknologier inom ammoniakindustrin.

Läs också:

Idag · 03:39

Nya insikter om Uranus och Neptunus: avslöjar hemligheterna bakom deras kaotiska magnetfält

Professor Klemun påpekade att studien ger viktig information för beslutsfattare som vill balansera miljömål med budget- och resursbegränsningar. Genom att investera i ny teknik och använda flexibla anläggningsdesigner, kan ammoniakproduktionsanläggningar anpassa sig till förändringar i tillgången på förnybar energi, vilket bidrar till att minska kostnader och markanvändning.

Beslutsfattare kan införa strängare mål för minskning av koldioxidutsläpp i områden där elektrolytisk vätgas är lättare att framställa. Dessa regioner kan nå nästan nollutsläpp utan betydande extra kostnader jämfört med att producera väte från fossilbränslen. Däremot kan det i områden där det är svårare att producera elektrolytisk vätgas bli nödvändigt att sätta mindre strikta eller senarelagda mål.

Dr. Mingolla förklarade att genom att använda skräddarsydda planer för olika områden och successivt införa förändringar, tillsammans med flexibla anläggningsdesigner, kan ammoniakindustrin övergå till lågutsläppstekniker utan att förlora sin konkurrenskraft.

Studien som publicerades i Nature Communications skrevs av Dr. Stefano Mingolla och leddes av Prof. Lu Zhongming och Prof. Magdalena Klemun. De samarbetade med andra forskare från HKUST och ETH Zürich. Bland medarbetarna fanns Prof. Francesco Ciucci, Prof. Giovanni Sansavini, Dr. Paolo Gabrielli, Alessandro Manzotti, Matthew Robson och Dr. Kevin Rouwenhorst från Ammonia Energy Association.

Att införa strikta begränsningar för utsläpp kan leda till betydande miljöförbättringar samtidigt som ekonomisk stabilitet bibehålls. Denna studie ger tydliga riktlinjer för beslutsfattare och industriledare att hantera övergången till produktion av lågbetongammoniak.