Afbeelding: Productie van groene ammoniak van groene waterstof met dank aan het World Economic Forum.

Het debat over groene waterstof gaat door, maar de stroom, de stortvloed van MILJARDEN DOLLARS in nieuwe en grotere GH-projecten, verstevigt de weg naar commercialisering voor zowel grote als kleine toepassingen.

In het laatste nieuws heeft de op Saoedi-Arabië genoteerde ontziltingskrachtcentrale ACWA Power zojuist een nieuwe stap gezet in zijn groene waterstofgordel, gericht op opschaling om 2 miljoen ton per jaar te produceren van... groene ammoniak?!?

Van Groene Waterstof Naar Groene Ammoniak

Groene waterstof is een opkomende speler op het mondiale energie- en chemische toneel, voornamelijk geproduceerd uit water elektrolyse systemen. Om de groene cirkel rond te maken, draaien de electrolyzers op hernieuwbare energie.

Andere hernieuwbare bronnen voor waterstof zijn onder meer biomassa en afvalwater, maar voorlopig vloeit het grootste deel van de investeerdersdollars naar waterelektrolyse (zie veel meer CleanTechnica-verslaggeving hier).

Kritiek op het gebruik van waterstof komt vaak naar voren in relatie tot brandstofcel elektrische voertuigen.

Transport is echter slechts het topje van de waterstofijsberg. Waterstof is een alomtegenwoordig element dat ook de tandwielen van moderne geïndustrialiseerde economieën en de mondiale voedselvoorziening smeert.

Wat de transitie uit fossiele brandstoffen betreft, heeft waterstof een groot doel voor ogen, omdat vrijwel het gehele mondiale waterstofaanbod uit aardgas wordt gewonnen, terwijl steenkool de rest opvult. Het opruimen van de toeleveringsketen zou niet alleen bijdragen aan het koolstofvrij maken van brandstofcelvoertuigen.

Het zou ook een groot deel van de koolstof uit onder meer de voedselverwerkende en chemische industrie halen ammoniakmeststof.

Het Amerikaanse Energy Information Agency wijst daar ook op waterstof is actief in de energieopslag- en biodieselindustrieën, evenals in de raffinage van fossiele brandstoffen.

De invalshoek van de ammoniakmeststof is vooral interessant omdat ammoniak – chemisch symbool NH3 – grotendeels uit waterstof bestaat.

Het winnen van omgevingsstikstof uit de lucht maakt het duurzaamheidsplaatje compleet. Er wordt ook gesproken over het gebruik van ammoniak een transportmedium voor waterstof, al is het de uitdaging om de waterstof op het bestemmingspunt terug te halen.

Groene waterstof: het grote geheel

Groene waterstof is een belangrijke factor in de regering-Biden inspanningen om het koolstofarm te maken, en ook andere landen racen vooruit met supergrote projecten.

Dat brengt ons bij Egypte, waar ACWA Power heeft zojuist de nieuwste toevoeging aan zijn waterstofportfolio aangekondigd. Gezegd te zijn ter waarde van ruim 4 miljard dollarmikt het nieuwe groene waterstofproject op een potentiële productie van 2 miljoen ton groene ammoniak per jaar.

Het nieuwe project zal beginnen met een fase I-stap van 600,000 ton per jaar, voortbouwend op een MOU dat vorig jaar werd ondertekend tussen ACWA en vier Egyptische belanghebbendenentiteiten:

◦ het Soeverein Fonds van Egypte,

◦ de economische zone van het Suezkanaal,

◦ de Egyptische elektriciteitstransmissiemaatschappij, en de

◦ Nieuwe en Hernieuwbare Energie Autoriteit.

Andere grootschalige groene waterstofprojecten onder de ACWA-paraplu zijn onder meer de NEOM Green Hydrogen Project in Saoedi-Arabië, zal naar verwachting jaarlijks 1.2 miljoen ton groene ammoniak produceren, samen met projecten die in de pijplijn zitten Oezbekistan, Jordanië en Indonesië.

Het kleine plaatje

Al deze grote cijfers zijn indrukwekkend, maar fans van groene waterstof zijn ook enthousiast over de mogelijkheden om groene waterstof op veel kleinere schaal te produceren, waarbij ze profiteren van gedistribueerde hernieuwbare energiebronnen.

In het bijzonder heeft het Amerikaanse ministerie van Energie windturbines aan Amerikaanse boeren aangeboden.

Als we een paar stappen vooruit kijken, kunnen boeren die niet echt veel elektriciteit nodig hebben, nog steeds wat waarde uit een windturbine halen door deze te gebruiken een kleinschalige elektrolysator runnen.

Afhankelijk van de behoeften van de boer kan groene waterstof uit het elektrolysesysteem ter plaatse worden gebruikt als brandstof of ammoniakmeststof, of kan het worden verkocht als een nieuwe inkomstenstroom.

De wielen voor kleinschalige, gedecentraliseerde waterstofproductie zijn al in beweging, mede dankzij belanghebbenden op het gebied van brandstofcelvoertuigen.

Toyota is daar een voorbeeld van, omdat het een project heeft gelanceerd om te introduceren kleinschalige waterstofproductiesystemen bij 7-11 winkels in Japan.

Hier in de VS heeft het bedrijf IVYS ontwikkeld een modulaire elektrolyseur dat past in een parkeerplaats. In een interessante wending heeft het Extreme E-racecircuit dat ook gedaan gebruikte elektrolysesystemen om off-grid EV-laadstations van stroom te voorzien.

De transportverbinding

Terugkomend op de transportvraag voor groene waterstof: dat is een goede vraag. Kleinschalige elektrolysesystemen voor waterstofgebruik op locatie maken deel uit van de transportoplossing.

Stakeholders op het gebied van groene waterstof willen ook graag bestaande gaspijpleidingen benutten voor grootschalige waterstofdistributie.

Groene ammoniak wordt ook overwogen, omdat het zuiniger en efficiënter te transporteren is dan alleen waterstof.

Zodra de ammoniak zijn bestemming bereikt, voegt het afscheiden van de waterstof echter kosten en complexiteit aan het streven toe.

Omdat de wetenschap van een uitdaging houdt, beginnen er al oplossingen te ontstaan. Onder degenen die op dit probleem hameren, bevindt zich de Colorado School of Mines.

In 2018 won de school een vijfjarige, Een beloning van 2.2 miljoen dollar van het Amerikaanse ministerie van Energie voor het bedenken van een economische oplossing voor de productie van ammoniak en het kraken ervan.

Als alles volgens plan verloopt, kan de impact op de groene waterstofmarkt behoorlijk groot zijn.

De prijs komt binnen ARPA-E, de Energieafdeling kantoor belast met het ondersteunen van energie-innovaties met een hoog risico en een hoge beloning. “Ammoniak is de meest gebruikte chemische stof ter wereld, omdat het wordt gebruikt als meststof om de snelgroeiende bevolking in stand te houden.” ARPA-E legt het uit.

“De synthese ervan consumeert de helft van de mondiale waterstofproductie, vereist meer energie en stoot meer koolstofdioxide uit dan welke andere chemische grondstof dan ook”, voegen ze eraan toe.

Voorbij Haber-Bosch

Volgens de voorwaarden van de prijs krijgt de School of Mines de taak om een ​​zuiniger en energie-efficiënter alternatief te ontwikkelen voor het hogedruk-hoge-temperatuurproces dat wordt toegepast in conventionele Haber-Bosch ammoniakproductiesystemen.

Een daaruit voortvloeiend proces dat waterstof uit ammoniak haalt, maakt ook deel uit van de inspanning.

“Het team ontwikkelt een nieuw type poreuze kristallijne membranen voor selectieve ammoniakscheiding, waardoor de reactie voorbij de conventionele evenwichtsgrenzen en lagere werkdruk zou kunnen gaan”, legt de School of Mines uit. “Door de synthese- en zuiveringsstappen in één unit te integreren, wordt verwacht dat deze ook energiezuiniger zal zijn.”

De nieuwe membraanreactor kan “op veel kleinere schaal” worden gebruikt dan de Haber-Bosch-systemen school voegt toe.

Het zou helpen nieuwe kansen te creëren voor kleinschalige, gedecentraliseerde groene waterstofproductie, waarbij gebruik wordt gemaakt van ammoniak in plaats van elektrolysesystemen.

“Met een grote distributie-infrastructuur kan ammoniak efficiënt worden getransporteerd wanneer je waterstof nodig hebt, ontbind het gewoon”, legt hoofdonderzoeker uit Colin Wolden.

De projecttijdlijn eindigt in November 2024.

Opnieuw gepost door @tinamcasey op Bluesky

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://genesisnanotech.wordpress.com/2023/12/27/green-hydrogen-with-green-ammonia-twist-4-billion-usd-in-investment-support-solidifies-path-to-large-and-small-gh-commercialization/