Amennyiben a jövő üzemanyagáról van szó, a legtöbb embernek a hidrogén jut eszébe. Viszont a hidrogén nem az egyetlen lehetőség, és Japánban egy másik energiahordozóra, az ammóniára (is) van nemzeti program. Az alábbi cikkben az ezen a területen bekövetkezett fejleményeket szemlézzük az ammóniatüzelés előnyei mellett.
Az ammónia előnyei
Amennyiben a hidrogént és az ammóniát összehasonlítjuk, az ammóniának több előnye is van. Az egyiket a tárolás technikai feltételei jelentik. A hidrogén esetében a tároláshoz (cseppfolyósításhoz) a hidrogént le kell hűteni bőven mínusz kétszáz fok alá. Ez egyrészt jelentős energiába kerül, másrészt igen hatékony hőszigetelést kell alkalmazni, hogy a hidrogén utána folyékony is maradjon.
Ezzel szemben az ammónia cseppfolyósításához alig mínusz 34 fokig kell lehűteni közeget, ami műszaki szempontból nagyságrenddel könnyebben megvalósítható. Sőt, ha megfelelő mértékű nyomás alatt van az ammónia, akkor akár szobahőmérsékleten is cseppfolyós lehet.
Az ammónia alkalmazásának, mint a jövő üzemanyagának, van egy olyan előnye is, hogy már most széles körben alkalmazzák az iparban, bár nem energetikai célból. Ez azt jelenti, hogy az ipar már most képes az ammónia előállítására, kezelésére, szállítására és tárolására.
Jelenleg az ammóniát legnagyobb mennyiségben az agrokémiában (műtrágyagyártásra) használják.
Egy további előnye az ammóniának a hidrogénnel szemben az, hogy kevésbé balesetveszélyes. A hidrogén ugyanis igen nagymértékben robbanásveszélyes anyag. Azokban az ipari létesítményekben, ahol alkalmazzák, nagy magas szintű biztonsági előírásokat kell betartani. Ez jelentős mértékben akadályozza a hidrogén alkalmazását, akármilyen célból is történik az.
Fejlesztések
A japán ipar már ammóniával üzemeltetett gázturbinákat fejleszt, és a belátható jövőben elkezdhetik azok alkalmazását. Japánban az ammóniatechnológia fejlesztésére nemrég fél milliárd dollárt (illetve azzal egyenértékű jent) különítettek el.
Zoom
A japán Mitzubishi nehézipari vállalat a képen látható gázturbina-típust fogja először átállítani ammóniára. A típus már 2025 körül piacképes lehet majd, és képes lesz 100 százalékban ammóniát tüzelni. Egy ilyen gázturbina annyi villamosenergiát tud termelni, ami Magyarországon egy nagyjából 60-70 ezer fő lakosságú területet, a hozzá tartozó ipari létesítményekkel együtt képes lenne ellátni energiával
Az idei évben leközölt, ammóniával kapcsolatos cikkünkhöz képest annyi új fejlemény történt a területen, hogy az USA sem akar lemaradni: Amerikában is belekezdtek az ammóniatüzelés kutatás-fejlesztésébe. A közelmúltban ezen a területen több amerikai vállalat állami támogatással anyagi forrásokat kapott a kutatásokra, köztük egy neves hadiipari cég, a Raytheon.
Az USA és Japán mellett Dél-Koreában is belekezdtek az ammóniatüzelés kutatás-fejlesztésébe.
Azt hozzátesszük, hogy az USA-ban egyelőre nagyságrenddel kevesebb anyagi forrást biztosítanak az ammóniatüzelés kutatására, mint Japánban, ahol már évek óta komolyan foglalkoznak ezzel a területtel, és ahol már jelentős teszteléseken vannak túl.
Az ammónia egy további előnye a hidrogénnel szemben: viszonylag egyszerű szállíthatóság
Mint ahogyan már leírtuk, az ammónia sokkal egyszerűbben kezelhető, mint a hidrogén. Ennek az előnye talán akkor ütközik ki a legjobban, ha abból a célból vizsgáljuk ezt, hogyha bármelyik energiahordozót a kettő közül el akarjuk juttatni egy kontinenssel odébb. Mivel a hidrogén csak nagyon alacsony hőmérsékleten cseppfolyósodik, ezért nagy távolságra igen nehéz szállítani.
Ezzel szemben az ammóniát nagyjából úgy lehet tárolni és kezelni, mint napjainkban az LPG-hajtású autók esetében. Ezért tartályhajókba töltve ammóniát viszonylag könnyen lehetne akár interkontinentális mértékben szállítani.
Emellett az ammónia-technológia fejlesztésének akkor is lehet értelme, hogy a jövőben nem ammónián, hanem a hidrogénen fog alapulni az energiaellátás. Ennek az az oka, hogy a hidrogén ammóniává alakítható megfelelő létesítményekben, és ammónia formájában könnyebben odébb lehet szállítani egy kontinenssel.
(Olvasónktól)
Korábban írtuk:
- Lehetőség a jövő üzemanyagára: a japán ammóniaprogram
- Korszerű gázerőművek a gépelrendezés szempontjából
Források:
https://www.powermag.com/japan-bolsters-fuel-ammonia-combustion-at-gas-turbines-coal-boilers/
https://www.powermag.com/hydrogen-ammonia-fired-gas-turbine-development-gets-u-s-government-fast-track-boost/
https://www.powermag.com/mitsubishi-power-developing-100-ammonia-capable-gas-turbine/