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氨作为绿色氢载体：ARENHA 项目
(FCH2 JU) 2020 GREEN HYSLAND 旨在在西班牙马略卡岛部署一个功能齐全的氢 (H2) 生态系统，将该岛打造成南欧首个 H2 枢纽。这将通过利用太阳能生产绿色氢气并将其输送给最终用户（例如岛上的旅游、交通、工业和能源部门）来实现，包括将天然气注入电网用于绿色热能和电力本地最终用途。
可调用电网氨，铁和...
•传统公用事业系统（图中间）。发电厂为电网产生电力。可以将一些热量用于地区供暖或工业系统。核电站可能包括储热，因此它们以基础负载运行，电网可变。核电站传统上是基本负荷（高资本成本，低运营成本）。历史上，化石植物提供可调节电力（低资本成本，更高的燃油成本）。风和太阳能可以提供电力，但只有在太阳熄灭并且风吹来时才可以提供电力。•低价电力消耗（图顶）。大规模风和太阳能在某些时候会导致过量产量。在某些时候，大量的核能产生过多的生产能力。在每种情况下，这种电力的燃料成本都非常低。需要有效地使用所有这些电力的方法。我们显示使用过多的电力将火砖加热到高温 - 最低的高温储热材料。通过吹冷空气来恢复热量，以产生热空气，这与燃烧化石燃料相同。这种热空气可用于发电（包括具有热力学顶循环的核电站），工业热和商业热量。这可以直接更换化石燃料。如果排气热量储存，可以燃烧储存的化石燃料，生物燃料或氢气以提供高温热。廉价的供热存储可以为电力设定最低价格。•产生氢（图的底部）。在低碳经济中，全球产量可能超过电力产量的一种能源产品是氢。这是化学过程中使用的氢：氨（肥料的产生），将铁矿石转化为替代焦炭和纤维素碳氢化合物燃料的生产，以替代所有原油。这解决了运输市场和能源存储挑战。潜在需求可能超过每年7.5亿吨氢。生产这么多氢将需要3200 GWE的核或200万平方英里的风电场，或将全球天然气的一半生产转换为氢气的一半，并通过隔离二氧化碳二氧化碳。这假设没有氢被燃烧为能源。可以将电力输出从核氢的产量转换为GIRD，从而提供3200 GWE的可调度电力，并通过存储从存储中氢提供，以维持工业设施的运行。
氨作为未来脱碳能源系统的存储解决方案
本文分析了氨是否可以被视为一种经济高效且技术上合适的解决方案，以应对未来脱碳能源系统中大规模、长时间、可运输的能源存储挑战。本文比较了目前所有类型的能源存储技术，并表明氨和氢是两种最有前途的解决方案，除了满足低碳经济中长期存储的目标外，还可以通过无碳工艺生产。本文认为，从经济、环境和技术角度来看，作为氢的能源载体，氨比纯氢更可取。然后，本文分析了可用的氨生成技术，确定了零碳氨在经济上合理的条件，并简要介绍了这种生产对投资者有吸引力的政策先决条件。鉴于目前的行业状况，如果没有适当的碳税和/或替代激励措施等政策支持，大规模部署绿色氨的可能性不大。在缺乏此类政策的情况下，绿色氨仅可能在可再生能源生产成本极低或发电量严重过剩的地区，在能源系统中取得小规模进展。
绿色氨产生的经济估计...
从传统的Haber-Bosch工艺开发的大多数可再生氨植物采用水电解来生产氢和空气分离，用于可再生能源的氮生产。尽管利用可再生能源的技术发展了迅速的发展，但间歇性和地理限制的特征使消除基于化石的稳定发电厂并同时满足不断增长的能量需求。这项工作从气体中设计了绿色的氨产生系统。该系统集成了一种基于胺的碳捕获工艺，用于从化石基于化石的发电厂中去除碳，并在压力摆动吸附（PSA）中纯化的氮富集（PSA），PEM水电解和Haber-Bosch工艺中的氢生产过程。该系统是在Aspen Plus V12.1中建模的，设备成本由内置的经济模型获得。模拟数据用于估计原材料和公用事业的成本。考虑到堆栈资本，LCOE和碳价格的按时间顺序变化，评估了总资本投资，总运营成本。节省碳罚款的节省成本证明了将天然气用作氮源的经济利益。通常，与IREA的预测LCOA保持一致，最低的LCOA在2025年通过使用陆上风，在2025年为936 $ t -1，2035年通过使用太阳能PV，在2035年为749 $ t -1。
氨作为可持续燃料：回顾与新策略
氨被越来越多地视为一种可行的替代燃料，它可以显著减少温室气体排放，而无需对现有发动机技术进行重大改造。然而，其高自燃温度、低火焰速度和窄可燃性范围带来了重大障碍，特别是在高速燃烧条件下。本综述探讨了氨作为内燃机可持续燃料的潜力，重点介绍了其优势和挑战。本综述借鉴了从 NH 3 的生产、应用到燃烧机制的广泛研究，探索了在火花点火和压燃发动机中增强 NH ₃ 燃烧的各种策略。讨论的基本原理和关键方法包括使用氢和碳氢化合物燃料作为燃烧促进剂，这已被证明可以改善点火和火焰传播。研究了有关燃料喷射策略（例如端口燃料喷射、直接喷射和双燃料喷射）的文献，以突出它们对 NH ₃ -空气混合和燃烧效率的影响。此外，本综述还深入探讨了低温等离子点火、湍流喷射点火和激光点火等先进点火技术，以期探索克服 NH ₃ 点火困难的潜力。经过对文献的全面分析，智能液气双流体共喷射系统 (iTFI) 成为一种有前途的方法，通过更好的燃料-空气混合物制备，提供更好的燃烧稳定性和效率。通过综合现有研究，本综述概述了 NH ₃ 燃烧的进展，并确定了需要进一步研究的领域，以充分发挥其作为可持续燃料的潜力。
氨-空气火焰条件下等离子流的一维建模
摘要 本文对氨-氧-氮-水混合物中的流光进行了自洽一维建模。开发并验证了一种包含物质输运、静电势和详细化学性质的流体模型。然后使用该模型模拟由纳秒电压脉冲驱动、在不同热化学条件下由一维层流预混氨-空气火焰产生的雪崩、流光形成和传播阶段。成功证实了 Meek 标准在预测流光起始位置方面的适用性。由于电离率不同，流光形成和传播持续时间随热化学条件的不同而存在显著差异。热化学状态还影响击穿特性，通过保持背景减小电场恒定来测试击穿特性。详细的动力学分析揭示了 O（1 D）在关键自由基（如 O、OH 和 NH 2 ）生成中的重要性。此外，还报道了 NH 3 的解离电子激发对 H 和 NH 2 自由基产生的贡献。不同热化学状态下各种非弹性碰撞过程的电子能量损失分数的空间和时间演变揭示了燃料解离所消耗的输入等离子体能量以及雪崩和流光传播阶段主要过程的巨大变化。本研究报告的方法和分析对于开发用于氨点火和火焰稳定的受控纳秒脉冲非平衡等离子体源的有效策略至关重要。
氨基燃料和氨在能源存储和输送方面的未来
阿布扎比能源部 (DOE) 致力于通过一系列未来预测报告积极引导能源行业不断发展的格局。DOE 发布的这些报告旨在与 DOE 的公司战略保持一致，并通过预测未来趋势、情景和影响来影响它。通过结合未来预测实践，DOE 可以预测挑战、利用新兴技术并引领可持续能源发展。这些报告的主要目的是系统地分析可能影响能源行业的潜在未来情景、技术进步、政策变化和市场动态。通过了解和利用这些未来情报，DOE 可以做出明智的决策，推动创新、效率和可持续性。该报告系列是指导 DOE 实现其长期目标、降低风险和利用新机遇的战略工具。
Mark Abbotsford伍德赛德完成OCI清洁氨获取
2024年9月30日，星期一，伍德赛德（Woodside）完成了OCI清洁氨的收购Woodside已完成了100％的OCI Clean Ammonia Holding B.V.的收购，后者从OCI N.V.（及其分支机构，OCI）中持有其在德克萨斯州（Project）的下碳氨项目（Project）。1完成后，伍德赛德于2024年8月5日宣布已签订了获得OCI 1.1 MTPA清洁氨项目的协议。在碳捕获和隔离的启动之后，该项目将产生氨的生产少于35％的未减氨的生命周期排放强度。2伍德赛德首席执行官梅格·奥尼尔（Meg O'Neill）表示，这项交易将伍德赛德（Woodside）定位为越来越低的碳氨市场的早期推动者。“作为全球能源提供商，伍德赛德专注于下碳氨及其在世界能量组合中越来越重要的作用。潜在的应用是发电，海洋燃料和工业原料，因为它取代了高发射燃料。“预计到2050年，全球氨的需求将翻一番，较低的碳氨的需求占总需求的近三分之二。不断发展的脱碳政策有可能吸引低碳氨的优质价格。3“交易将产生超过我们的资本分配框架目标的收益，该项目的第一阶段预计将是2026年的自由现金流。它也代表了实现我们的范围3投资和减排目标的重大步骤。” 4该项目仍在建设中，并针对2025年以来的第一氨和碳氨的产生。5 OCI将通过临时接受管理项目的构建。大约23.5亿美元的全现金考虑因素包括通过完成第一阶段的资本支出，其中80％的支付和剩余的20％将在项目完成时支付。
减少氨水的氨支持能量过渡
受到全球脱碳趋势的驱动，氨燃料的使用，包括氨的发展热发电和氨水燃料的海洋发动机的发展正在迅速增加。然而，氨是有毒的，令人讨厌的（进攻气味）和腐蚀性，因此在处理氨燃料时确保安全很重要。迄今为止，三菱重工有限公司（MHI）和三菱造船有限公司（MSB）已开发了用于海洋氨燃料处理的全面系统，包括氨燃料燃料供应和减少氨。氨水含量减少系统可去除在双燃料发动机中将氨燃料切换为油时，在管道清除过程中产生的有毒残留氨。该系统可以快速消除大量的氨净化气体，其浓度会发生变化，尤其是在紧急情况下（例如停电）。本报告描述了我们独特的系统，用于快速减排方法，用于从管道中获得大量和高压氨水清除气体。