Yng nghanol y ffasiwn canrif o hyd am uchafbwynt carbon a niwtraliaeth carbon, mae gwledydd ledled y byd yn chwilio'n weithredol am y genhedlaeth nesaf o dechnoleg ynni, a gwyrddamoniayn dod yn ffocws sylw byd-eang yn ddiweddar. O'i gymharu â hydrogen, mae amonia yn ehangu o'r maes gwrtaith amaethyddol mwyaf traddodiadol i'r maes ynni oherwydd ei fanteision amlwg o ran storio a chludo.

Dywedodd Faria, arbenigwr ym Mhrifysgol Twente yn yr Iseldiroedd, gyda'r cynnydd ym mhrisiau carbon, y gallai amonia gwyrdd fod yn frenin tanwyddau hylif yn y dyfodol.

Felly, beth yn union yw amonia gwyrdd? Beth yw ei statws datblygu? Beth yw'r senarios cymhwyso? A yw'n economaidd?

Amonia gwyrdd a'i statws datblygu

Hydrogen yw'r prif ddeunydd crai ar gyferamoniacynhyrchu. Felly, yn ôl yr allyriadau carbon gwahanol yn y broses gynhyrchu hydrogen, gellir dosbarthu amonia hefyd i'r pedwar categori canlynol yn ôl lliw:

LlwydamoniaWedi'i wneud o ynni ffosil traddodiadol (nwy naturiol a glo).

Amonia glas: Mae hydrogen crai yn cael ei echdynnu o danwydd ffosil, ond defnyddir technoleg dal a storio carbon yn y broses fireinio.

Amonia glas-wyrdd: Mae'r broses pyrolisis methan yn dadelfennu methan yn hydrogen a charbon. Defnyddir yr hydrogen a adferir yn y broses fel deunydd crai i gynhyrchu amonia gan ddefnyddio trydan gwyrdd.

Amonia gwyrdd: Defnyddir trydan gwyrdd a gynhyrchir gan ynni adnewyddadwy fel ynni gwynt a solar i electrolytio dŵr i gynhyrchu hydrogen, ac yna caiff amonia ei syntheseiddio o nitrogen a hydrogen yn yr awyr.

Gan fod amonia gwyrdd yn cynhyrchu nitrogen a dŵr ar ôl hylosgi, ac nid yw'n cynhyrchu carbon deuocsid, ystyrir bod amonia gwyrdd yn danwydd "sero-garbon" ac yn un o'r ffynonellau ynni glân pwysig yn y dyfodol.

Y gwyrdd byd-eangamoniaMae'r farchnad yn dal i fod yn ei dyddiau cynnar. O safbwynt byd-eang, mae maint y farchnad amonia gwyrdd tua US$36 miliwn yn 2021 a disgwylir iddi gyrraedd US$5.48 biliwn yn 2030, gyda chyfradd twf cyfansawdd flynyddol gyfartalog o 74.8%, sydd â photensial sylweddol. Mae Yundao Capital yn rhagweld y bydd cynhyrchiad blynyddol byd-eang o amonia gwyrdd yn fwy na 20 miliwn tunnell yn 2030 ac yn fwy na 560 miliwn tunnell yn 2050, gan gyfrif am fwy nag 80% o gynhyrchiad amonia byd-eang.

Ym mis Medi 2023, roedd mwy na 60 o brosiectau amonia gwyrdd wedi'u defnyddio ledled y byd, gyda chyfanswm capasiti cynhyrchu wedi'i gynllunio o fwy na 35 miliwn tunnell/blwyddyn. Mae prosiectau amonia gwyrdd tramor wedi'u dosbarthu'n bennaf yn Awstralia, De America, Ewrop a'r Dwyrain Canol.

Ers 2024, mae'r diwydiant amonia gwyrdd domestig yn Tsieina wedi datblygu'n gyflym. Yn ôl ystadegau anghyflawn, ers 2024, mae mwy nag 20 o brosiectau amonia hydrogen gwyrdd wedi cael eu hyrwyddo. Mae Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, ac ati wedi buddsoddi bron i 200 biliwn yuan mewn hyrwyddo prosiectau amonia gwyrdd, a fydd yn rhyddhau llawer iawn o gapasiti cynhyrchu amonia gwyrdd yn y dyfodol.

Senarios cymhwyso amonia gwyrdd

Fel ynni glân, mae gan amonia gwyrdd amrywiaeth o senarios cymhwysiad yn y dyfodol. Yn ogystal â defnyddiau amaethyddol a diwydiannol traddodiadol, mae hefyd yn cynnwys cynhyrchu pŵer cymysgu, cludo tanwydd, sefydlogi carbon, storio hydrogen a meysydd eraill yn bennaf.

1. Diwydiant llongau

Mae allyriadau carbon deuocsid o longau yn cyfrif am 3% i 4% o allyriadau carbon deuocsid byd-eang. Yn 2018, mabwysiadodd y Sefydliad Morwrol Rhyngwladol strategaeth ragarweiniol ar gyfer lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr, gan gynnig erbyn 2030, y bydd allyriadau carbon llongau byd-eang yn cael eu lleihau o leiaf 40% o'i gymharu â 2008, ac ymdrechu i'w lleihau 70% erbyn 2050. Er mwyn cyflawni lleihau carbon a dadgarboneiddio yn y diwydiant llongau, tanwyddau glân yn disodli ynni ffosil yw'r dull technegol mwyaf addawol.

Credir yn gyffredinol yn y diwydiant llongau mai amonia gwyrdd yw un o'r prif danwyddau ar gyfer dadgarboneiddio yn y diwydiant llongau yn y dyfodol.

Rhagwelodd Lloyd's Register of Shipping ar un adeg y byddai cyfran yr amonia fel tanwydd llongau yn cynyddu o 7% i 20% rhwng 2030 a 2050, gan ddisodli nwy naturiol hylifedig a thanwyddau eraill i ddod y tanwydd llongau pwysicaf.

2. Diwydiant cynhyrchu pŵer

AmoniaNid yw hylosgi yn cynhyrchu CO2, a gall hylosgi cymysg amonia ddefnyddio cyfleusterau gorsafoedd pŵer glo presennol heb addasiadau mawr i gorff y boeler. Mae'n fesur effeithiol ar gyfer lleihau allyriadau carbon deuocsid mewn gorsafoedd pŵer glo.

Ar Orffennaf 15, cyhoeddodd y Comisiwn Datblygu a Diwygio Cenedlaethol a'r Weinyddiaeth Ynni Genedlaethol y "Cynllun Gweithredu ar gyfer Trawsnewid a Chreu Pŵer Glo Carbon Isel (2024-2027)", a gynigiodd y dylai unedau pŵer glo, ar ôl trawsnewid ac adeiladu, allu cymysgu mwy na 10% o amonia gwyrdd a llosgi glo. Mae lefelau defnydd ac allyriadau carbon wedi'u lleihau'n sylweddol. Gellir gweld bod cymysgu amonia neu amonia pur mewn unedau pŵer thermol yn gyfeiriad technegol pwysig ar gyfer lleihau allyriadau carbon ym maes cynhyrchu pŵer.

Mae Japan yn hyrwyddwr mawr o gynhyrchu pŵer hylosgi cymysg amonia. Lluniodd Japan “Map Ffordd Tanwydd Amonia Japan 2021-2050” yn 2021, a bydd yn cwblhau'r arddangosiad a'r gwirio o danwydd cymysg 20% ​​mewn gorsafoedd pŵer thermol erbyn 2025; wrth i'r dechnoleg cymysg amonia aeddfedu, bydd y gyfran hon yn cynyddu i fwy na 50%; erbyn tua 2040, bydd gorsaf bŵer amonia pur yn cael ei hadeiladu.

3. Cludwr storio hydrogen

Defnyddir amonia fel cludwr storio hydrogen, ac mae angen iddo fynd trwy'r prosesau o synthesis amonia, hylifo, cludo ac ail-echdynnu hydrogen nwyol. Mae'r broses gyfan o drosi amonia-hydrogen yn aeddfed.

Ar hyn o bryd, mae chwe phrif ffordd o storio a chludo hydrogen: storio a chludo silindrau pwysedd uchel, cludo nwyol dan bwysau mewn piblinell, storio a chludo hydrogen hylif tymheredd isel, storio a chludo organig hylif, storio a chludo amonia hylif, a storio a chludo hydrogen solet metel. Yn eu plith, mae storio a chludo amonia hylif yn echdynnu hydrogen trwy synthesis amonia, hylifo, cludo ac ail-nwyeiddio. Mae amonia yn cael ei hylifo ar -33°C neu 1MPa. Mae cost hydrogeniad/dadhydrogeniad yn cyfrif am fwy nag 85%. Nid yw'n sensitif i bellter cludo ac mae'n addas ar gyfer storio a chludo hydrogen swmp dros bellteroedd canolig a hir, yn enwedig cludo cefnfor. Mae'n un o'r ffyrdd mwyaf addawol o storio a chludo hydrogen yn y dyfodol.

4. Deunyddiau crai cemegol

Fel gwrtaith nitrogen gwyrdd posibl a'r prif ddeunydd crai ar gyfer cemegau gwyrdd, gwyrddamoniabydd yn hyrwyddo datblygiad cyflym cadwyni diwydiannol “amonia gwyrdd + gwrtaith gwyrdd” a “chemegyn amonia gwyrdd” yn gryf.

O'i gymharu ag amonia synthetig a wneir o ynni ffosil, disgwylir na fydd amonia gwyrdd yn gallu ffurfio cystadleurwydd effeithiol fel deunydd crai cemegol cyn 2035.