氨能源是一種以氨為基礎(chǔ)的新能源，旨在用無碳化合物代替化石燃料來減少排放，是一種清潔能源。氨的特點(diǎn)在于其可完全由可再生能源（如水、電、空氣）生產(chǎn)，在內(nèi)燃機(jī)燃燒的氨，沒有硫氧化物、二氧化碳、顆粒物的排放，氮氧化物也能通過廣泛應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣處理的SCR系統(tǒng)減排或移除?？梢哉f氨是一種低碳、無污染、環(huán)境友好型能源。不僅如此，價(jià)格相對(duì)低廉，低空燃比，安全性高也是氨的特點(diǎn)。
根據(jù)2021年發(fā)布的《世界能源展望》，自前工業(yè)化時(shí)代以來，全球氣溫上升了1．1攝氏度，地球達(dá)到了一萬(wàn)一千多年來的氣溫峰值。按照這個(gè)速度，到2030年，全球氣溫升幅將超過1．5攝氏度，并在2100年達(dá)到2．6攝氏度，其后果不堪設(shè)想?；剂先紵a(chǎn)生的二氧化碳所占比重最大，是最主要的人為溫室氣體，如不盡快采取實(shí)質(zhì)行動(dòng)，大氣中二氧化碳濃度將會(huì)超過450ppm的警戒值，到21世紀(jì)末全球溫升將超過4攝氏度，對(duì)人類生存將構(gòu)成重大威脅。同時(shí)隨著人口增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速發(fā)展，全球化石能源資源有限，開發(fā)成本不斷增大，保障全球能源供應(yīng)面臨巨大壓力。而我國(guó)國(guó)情多煤少油，煤炭發(fā)電占比居高不下，石油依存度不斷上升，加快發(fā)展清潔能源成必然趨勢(shì)。
如果真要尋求一艘“諾亞方舟”去承載“零碳社會(huì)”的千年夢(mèng)想，神奇的“氨”就是這樣的一種奇妙物質(zhì)。氨是除氫以外最宜生產(chǎn)的可再生燃料，具有極其重要的戰(zhàn)略資源價(jià)值。氨可由水中的氫和空氣中的氮合成，并在氨燃料電池或氨內(nèi)燃機(jī)或氧化燃燒時(shí)還原為水和空氣。在目前普遍采用的工業(yè)化合成氨生產(chǎn)中，所需的氮可自空氣中直接獲得。而氫的來源則為天然氣、煤炭、石油、生物質(zhì)及水。隨著未來天然氣的供不應(yīng)求，氫的來源勢(shì)必漸以煤、生物質(zhì)和水為主，并最終依賴生物質(zhì)與水。制氨所需的能源也勢(shì)必從目前的化石能源（包括石油、天然氣、煤炭等）及物理能（包括光、水力、風(fēng)力、溫差、核變等）最終走向只依賴物理能（特別是自然能），必然走向風(fēng)光核分布式制氨的光輝道路。
在2021中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)上，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授李駿發(fā)表了題為《Autonomy2．0與Ammonia＝Hydrogen2．0》的主旨報(bào)告。他認(rèn)為，全球已進(jìn)入“氨＝氫2．0”時(shí)代，氫能產(chǎn)業(yè)要準(zhǔn)備向氨方向發(fā)展。李俊院士指出，氫動(dòng)力重型商用車面臨的挑戰(zhàn)包括熱管理、氫負(fù)荷、加氫時(shí)間、換氫站間距、加氫標(biāo)準(zhǔn)、氫成本等。那么，如何解決這些挑戰(zhàn)，李俊院士表示，目前無碳燃料有氫和氨兩種，將氫和氨融入新能源汽車可能是未來的一個(gè)重要方向。
使用氨氣代替氫氣作為燃料汽車的能量來源，一方面，氨基鈉可以將氫氣和氮?dú)廨p松地分離，成本很低，另一方面，氨氣的儲(chǔ)存運(yùn)輸更便利，氨不需要冷卻到極端溫度就可以液化，在常溫下加壓即可使其液化，所以運(yùn)輸和儲(chǔ)存都更方便，不像氫氣那樣液化的難度更大。而且比液態(tài)氫具有更高的能量密度，液態(tài)氨的熱值高達(dá)3195．0－3862．3千卡／立方米，看起來，它代替氫氣是可行的。數(shù)據(jù)顯示，全球合成氨年產(chǎn)量2億噸，我國(guó)合成氨年產(chǎn)量5000－6000萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)量的25－30％。全球氨聯(lián)盟預(yù)測(cè)“氨是未來綠色能源的贏家”，是真正的零碳燃料，能量密度高，易液化，儲(chǔ)運(yùn)方便，基礎(chǔ)設(shè)施完善。
來源：新材料情報(bào)NMT
評(píng)論