녹색 암모니아를 통한 글로벌 운송 경로의 탈탄소화

운송 배출 문제를 해결하는 녹색 암모니아

탄소 배출에 관해 이야기할 때 가장 먼저 떠오르는 것은 자동차와 트럭, 석탄 및 가스 발전소입니다. 주요 에너지 소비자와 탄소 배출원에 대해 덜 생각하는 것은 해운 산업입니다.

세계 무역의 90%는 선박을 통해 이루어지며, 종종 바다 전체를 횡단합니다. 이는 전 세계 온실가스 배출량의 36% 이상을 차지합니다. 또한 배터리는 바다에서 수천 마일을 항해할 만큼 선박을 추진할 만큼 에너지 밀도가 높지 않기 때문에 현재 전기화가 사실상 불가능한 분야이기도 합니다.

해운 산업은 역사적으로 가장 낮은 등급의 석유, 즉 타르와 같은 걸쭉한 액체인 석유에 의존해 왔기 때문에 여기에서는 탄소 오염만이 유일한 문제가 아닙니다. "벙커 연료" 또는 중유/잔사 연료유.

출처: 위키 백과

그리고 해운 산업은 가자지구와 예멘의 갈등이 고조되는 가운데 홍해/수에즈 운하 항로를 피해야 하기 때문에 한동안 더 많은 오염을 발생시킬 수 있습니다. 이로 인해 유럽과 아시아 간 모든 무역에 수천 마일의 추가 여행이 추가될 것입니다.

한편, 엘니뇨로 인한 파나마 운하의 가뭄으로 인해 아시아-북미 무역도 더 긴 무역 경로로 방향을 바꾸게 되었습니다.

21년 2023월 XNUMX일 초에 다음 기사에서 독자들에게 경고한 내용이 있습니다.화석 연료 공급 문제 – 다가오는 운송 및 에너지 위기".

출처: BBC

배송 오염을 천천히 개선

황 배출 감소

가장 오염이 심한 석유인 벙커유의 사용으로 인해 해운업이 책임을 지게 되었습니다. 전 세계 질소산화물의 18-30%와 황산화물의 9%를 생산합니다.. 이 문제는 지역화된 지역에서는 더욱 심각할 수 있습니다. 예를 들어 바르셀로나에서는 도시의 모든 자동차를 합친 것보다 유황 오염을 3배 더 많이 배출하는 크루즈 선박만 있을 뿐입니다.

이 문제를 해결하기 위해 새로운 규정이 마련되었습니다. 2020년 XNUMX월부터 새로운 국제해사기구(IMO) 규정에 따라 대기 중 승인된 황 배출량이 대폭 줄었습니다.

이에 해운업계는 저유황 연료를 채택하거나 스크러버와 함께 중유를 계속 사용해야 했다. 그럼에도 불구하고 이러한 스크러버는 종종 대기 배출물에서 유황을 제거하여 물에 넣어 바다에 버리는 경우가 많습니다.

대체 연료

또 다른 옵션은 LNG(액체천연가스)로 전환하는 것입니다. 천연가스는 석유보다 황 배출이 훨씬 적고 탄소 배출도 약간 낮기 때문에 연소됩니다. 문제는 인프라 문제다. 대부분의 선박에는 저유황유나 벙커유 대신 LNG를 태울 수 있는 엔진이 탑재되어 있지 않기 때문이다.

어쨌든 저유황유와 LNG 스크러버는 탄소 배출을 크게 줄이지 않습니다.

이것이 바로 전문가들이 현재 잠재적인 해결책으로 대체 연료를 찾고 있는 이유입니다. 이러한 녹색 연료의 가장 유력한 후보는 녹색 암모니아입니다.

녹색 암모니아에 대한 입문서

암모니아(NH3)는 세계에서 두 번째로 많이 생산되는 화학물질입니다. 이는 비료이며 연소되거나 산화되어 질소와 물을 생성할 수 있습니다.

NH3 +O2 → N2 + H2O

따라서 적어도 이상적인 조건에서는 무해한 부산물만 생성한다는 점에서 수소 연소와 다소 유사합니다.

수소와의 차이점은 암모니아가 H보다 훨씬 더 큰 분자라는 것입니다.₂ 훨씬 더 안정적입니다. 이렇게 하면 운송과 보관이 훨씬 쉬워집니다. 암모니아는 또한 액체수소보다 에너지 밀도가 거의 50% 더 높습니다.

출처: 클라인만 에너지 정책 센터

이상적으로 암모니아 경제는 재생 에너지에서 생성된 소위 녹색 암모니아에 의존합니다. 이것이 그것과 구별된다. 다른 유형의 암모니아:

• 회색/갈색 암모니아: 화석연료로 생산됩니다.
• 블루 암모니아: 화석 연료로 생산되지만 탄소 포집 기능이 있습니다.
• 핑크 암모니아 (때때로 황색 암모니아라고도 함): 원자력에서 생산됩니다.
• 청록색 암모니아: 메탄의 열분해로 생성됩니다. 이는 메탄을 수소와 고체 탄소로 분해하고, 수소는 나중에 암모니아로 전환됩니다. 고체 탄소는 저장되거나 탄소 섬유와 같은 용도로 사용될 수 있습니다.

배송 친화적인 친환경 연료

암모니아가 벙커유 및 기타 운송용 화석 연료를 대체할 수 있는 좋은 후보가 되는 이유는 물류 품질 때문입니다.

수소는 휘발성이 너무 높고 해양 여행에 사용하기에는 밀도가 낮습니다. 바이오 연료는 탄소 중립적이지 않거나 해운 산업의 막대한 에너지 사용량을 충족시키기에는 너무 적은 양으로 생산됩니다.

대조적으로, 암모니아는 -33°C(대기압)에서 액체 형태로 저장하거나 7.5bar(20°C) 이상으로 가압하여 저장할 수 있습니다. 이는 에너지 손실을 크게 제한하고 암모니아를 저장하고 운송하는 데 필요한 자본 지출을 가능하게 합니다.

또한 장기 보관 등 저장 용이성으로 인해 태양광이나 풍력 등 간헐적인 재생에너지 생산으로 생산하고 나중에 소비할 수 있다.

마지막으로, 액체 암모니아를 사용하면 항구에서 현재 석유에 사용되는 저장 탱크 및 배관과 같은 기존 인프라를 재사용할 수 있습니다.

배송 중앙화 구조 활용

새로운 연구 암모니아를 친환경 운송 연료로 채택하는 데 도움이 될 수 있는 또 다른 사실이 밝혀졌습니다. 지속 가능한 인프라 시스템을 위한 옥스포드 프로그램(Oxford Program for Sustainable옵시스) 및 Oxford Green 암모니아 기술(옥스게이트)는 해운 산업의 탈탄소화를 위한 인프라 요구 사항을 검토했습니다.

그들은 연료 수요 측면에서 전 세계 상위 10개, 50개, 100개 항구를 목표로 하면 누적 녹색 암모니아 연료 수요의 21.3%(21.8%), 45.7%(46.7%), 62.0%(62.6%)를 충족할 수 있다는 것을 발견했습니다.

다음과 같은 일부 지역에서는 더욱 그렇습니다.

“오세아니아, 북아프리카, 남아시아, 동남아시아에서는 연료 수요 기준 상위 60개 지역 항구를 목표로 연료 수요의 10% 이상을 충족할 수 있습니다.”

“글로벌 해운 탈탄소화를 위한 녹색 암모니아의 최적 연료 공급”

Jasper Verschuur et al 2024 Environ. 해상도: 인프라. 지속시키다. 4 015001

이는 전 세계에 수천 개의 항구가 있지만 가장 큰 항구가 대부분의 교통을 주도하고 가장 큰(그리고 연료를 가장 많이 소비하는) 선박에 서비스를 제공하기 때문입니다.

적당히 야심찬 미래 시나리오(MOD-AMB) 및 매우 야심찬 미래 시나리오(HIGH-AMB) – 출처: 에리스

연구원들은 또한 그들의 시나리오에서 생산의 대부분이 태양 에너지 생산이 가장 효율적인 적도와 열대 위도 주변에 집중될 수 있으며 "10°C 이상의 절대 위도에서 생산되는 암모니아의 30% 미만"을 발견했습니다. ) 학위”.

출처: IOP 과학

필요한 투자

옥스퍼드 연구원들은 또한 녹색 암모니아를 사용하여 운송 경로를 탈탄소화하는 데 필요한 투자를 정량화하려고 노력했습니다. 그들은 대부분의 비용이 암모니아를 생산하기 위한 기반 시설, 주로 호주와 중동의 열대 지방과 사막에 있는 태양열 농장에서 발생하여 화석 연료원을 대체한다는 것을 발견했습니다. 총 예상 비용은? ~ 2조 달러.

이것이 많은 것처럼 보일 수도 있지만, 평소와 같은 시나리오에서 업계가 소비할 석유를 찾고 정제하려면 다르지 않은 자본 지출이 필요할 것입니다. 따라서 이는 운송 비용을 증가시키는 것보다 에너지원을 변경하는 것에 관한 것입니다.

배송의 혁명

해운업은 오랫동안 수작업과 벙커 연료 엔진과 같은 구식 기술에 주로 의존하는 산업이었습니다.

이는 특히 업계에 AI가 등장하면서 빠르게 변화하고 있습니다.인공지능 활용해 항로 확보”), 이는 다음을 수행합니다.

• 바다 여행을 더욱 안전하게 만들어보세요.
• 무인 항해를 허용합니다.
• 경로와 연료 소비를 최적화합니다.

해운 산업에 다가올 또 다른 혁명은 재생 가능 에너지와 무공해 연료로 전환하는 것입니다. 현재 가장 유력한 후보는 녹색 암모니아입니다. 이는 대부분 정책과 투자의 문제이고 모든 핵심 기술(대규모 태양광 + 암모니아 생산 및 저장)이 이미 숙달되어 있기 때문입니다.

실제로 가능한 유일한 대안은 잠재적으로 조류 바이오연료를 사용하는 바이오연료 생산의 혁명이 될 것이며, 우리는 기사에서 조사한 내용을 “조류 바이오연료: 차세대 에너지 혁명?"

하지만 그걸 고려하면 3^rd 항공 여행 산업에서 탈탄소화를 위해 생성된 바이오 연료(종종 화학적으로 석유 기반 연료와 동일)가 대량으로 필요할 가능성이 높으며, 암모니아는 운송의 중심에 남을 가능성이 높으며 심지어 트럭으로 탈탄소화 노력을 수행할 수도 있습니다.

연료 재고용 암모니아

이 목록은 녹색 암모니아 회사에 초점을 맞춘 것으로 보입니다. 해운 산업에 배포하는 데 참여했습니다.. L예를 들어 CF Industries Holdings, Inc.(CF) 또는 Yara International ASA(YAR.OL) 현재 대부분 천연가스에서 암모니아를 생산하고 있습니다. 하지만 그들은 적시에 녹색 암모니아로 바뀔 가능성이 높으며 선택 사항일 수 있음 투자자를 위해 뿐만 아니라.

1. 애커 호라이즌스 ASA

Aker Horizons는 녹색 에너지를 중심으로 하는 Aker 그룹의 자회사입니다. Aker 그룹은 재생 에너지 및 해양/해양 사업에 중점을 둔 노르웨이의 중요한 대기업입니다. Aker Horizon은 탄소 포집, 녹색 수소, 재생 에너지를 포함한 여러 자회사의 지주 회사입니다.

출처: Aker

이 회사는 북극 선박의 탈탄소화를 목표로 특히 수소 및 녹색 암모니아 생성에 매우 적극적입니다.

따라서 Aker는 순수한 녹색 암모니아 회사는 아니지만 해상 풍차에서 수소 생성, 녹색 암모니아 생산에 이르기까지 녹색 암모니아의 전체 수직 통합을 처리할 수 있습니다. 또한 프랑스의 폐기물 에너지화, 독일의 바이오매스 플랜트, 중동(사우디아라비아 및 UAE)의 탄소 포집과 같은 프로젝트도 진행하고 있습니다.

이는 녹색 암모니아 및 운송뿐만 아니라 기타 녹색 에너지 및 일부 지리적 다각화에 대한 강력한 포지셔닝을 통해 녹색 에너지 부문 전반에 대한 노출을 원하는 투자자에게 좋은 주식입니다.

2. 암파워 주식회사

AmmPower는 모듈식 암모니아 생성 시스템을 제공한다는 점에서 FuelPositive와 유사하지만, 기본 모듈은 하루 4톤을 생산할 수 있어 규모가 더 큽니다. 따라서 AmmPower의 고객은 10,000만 에이커 이상의 대규모 농장이나 섬유, 냉장, 광산, 제약, 반도체와 같은 산업 시설에 더 많이 의존하게 됩니다.

표준 컨테이너를 기반으로 하는 이 모듈형 시스템은 현장 암모니아 생산 용량을 점진적으로 확장하려는 항구에도 적합할 수 있습니다.

출처: AmmPower

이 회사는 주문서를 작성하는 과정에 있으며 단기 예약 잠재력은 30천만 달러로 추산되며 690개국에서 52개 유닛에 대한 판매 전망이 있습니다. 회사는 전기 비용이 암모니아 360톤당 약 XNUMX달러라고 추정합니다.

시스템의 모듈성은 모듈식 접근 방식을 사용하지 않는 유사한 프로젝트의 3~4년에 비해 XNUMX년 미만의 빠른 처리 및 납품을 가능하게 합니다.

하기 위한 기술에도 노력하고 있습니다. CTEC Energy Sales USA와의 합작 투자를 통해 폐기물을 암모니아로 변환.

암모니아가 수소-암모니아 경제로 더욱 발전하기 위해서는 암모니아를 수소로 분해하는 전담 자회사를 만들고 있으며, 별도로 추가 자금을 모색할 예정입니다..

AmmPower는 운송뿐만 아니라 대부분의 산업 용도에 적합한 규모를 확보함으로써 대부분의 것보다 자본에 더 깊이 접근할 수 있는 고객과 회사를 목표로 하고 있습니다. 암모니아 분해 기술과 결합하면 에너지 운반체로서 수소 및 암모니아 개발을 추진하는 정책에 따라 신속하게 규모를 확장할 수 있습니다.

개인 회사

첫 번째 암모니아 운송, 전기 및 기타 운송을 위한 암모니아 생산 개발자입니다.

솔리데라 녹색 암모니아 분야에서 활동하는 또 다른 연료 전지 회사입니다. 특히  양해각서(MOU)를 체결했습니다. KBR 10월 2023 인치

또한 “다른 녹색 수소 및 녹색 암모니아 관련 주식뿐만 아니라 암모니아의 기술적 장점과 한계에 대한 심층적인 논의도 기사에서 찾아보실 수 있습니다.기타 수소 연료 - 상위 5개 녹색 암모니아 주식".