I loko o ka makemake nui o ka piko kalapona a me ke kūpaʻa kalapona no hoʻokahi kenekulia, ke ʻimi ikaika nei nā ʻāina a puni ka honua i ka hanauna hou o ka ʻenehana ikehu, a me ka ʻōmaʻomaʻoʻamoniake lilo nei i mea nui o ka nānā ʻana o ka honua i kēia mau lā. Ke hoʻohālikelike ʻia me ka hydrogen, ke hoʻonui nei ka ammonia mai ke kahua mea hoʻouluulu mahiʻai kuʻuna loa i ke kahua ikehu ma muli o kona mau pono maopopo i ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana.

Ua ʻōlelo ʻo Faria, he loea ma ke Kulanui o Twente ma Netherlands, me ka piʻi ʻana o ke kumukūʻai kalapona, ʻo ka ammonia ʻōmaʻomaʻo paha ke aliʻi o nā wahie wai e hiki mai ana.

No laila, he aha maoli ka ammonia ʻōmaʻomaʻo? He aha kona kūlana hoʻomohala? He aha nā hiʻohiʻona noi? He waiwai anei ia?

ʻAmonia ʻōmaʻomaʻo a me kona kūlana hoʻomohala

ʻO ka hydrogen ka mea nui no ka hana ʻanaʻamoniahana ʻana. No laila, e like me nā hoʻokuʻu kalapona like ʻole i ke kaʻina hana hana hydrogen, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka ammonia i loko o nā ʻano ʻehā e like me ke kala:

HinahinaʻamoniaHana ʻia mai ka ikehu mōʻalihaku kuʻuna (kinoea kūlohelohe a me ka lanahu).

ʻAmonia polū: Hoʻopuka ʻia ka hydrogen maka mai nā wahie fossil, akā hoʻohana ʻia ka ʻenehana hopu a me ka mālama ʻana o ke kalapona i ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe.

ʻAmonia uliuli-ʻōmaʻomaʻo: Hoʻopau ke kaʻina hana pyrolysis methane i ka methane i hydrogen a me ke kalapona. Hoʻohana ʻia ka hydrogen i loaʻa i ke kaʻina hana ma ke ʻano he mea maka e hana ai i ka ammonia me ka hoʻohana ʻana i ka uila ʻōmaʻomaʻo.

ʻAmonia ʻōmaʻomaʻo: Hoʻohana ʻia ka uila ʻōmaʻomaʻo i hana ʻia e ka ikehu hou e like me ka makani a me ka ikehu lā e electrolyze i ka wai e hana i ka hydrogen, a laila hoʻohui ʻia ka ammonia mai ka nitrogen a me ka hydrogen i ka lewa.

Ma muli o ka hoʻopuka ʻana o ka ammonia ʻōmaʻomaʻo i ka naikokene a me ka wai ma hope o ke kuni ʻana, a ʻaʻole ia e hoʻopuka i ke kalapona ʻokikene, ua manaʻo ʻia ka ammonia ʻōmaʻomaʻo he wahie "zero-carbon" a ʻo ia kekahi o nā kumu ikehu maʻemaʻe koʻikoʻi i ka wā e hiki mai ana.

ʻO ka ʻōmaʻomaʻo honuaʻamoniaAia nō ka mākeke i kona wā ʻōpiopio. Mai kahi kuanaʻike honua, ʻo ka nui o ka mākeke ammonia ʻōmaʻomaʻo ma kahi o US$36 miliona i ka makahiki 2021 a manaʻo ʻia e hōʻea i ka US$5.48 biliona i ka makahiki 2030, me ka awelika o ka ulu ʻana o ka hui makahiki he 74.8%, kahi mea hiki ke nui. Ua wānana ʻo Yundao Capital e ʻoi aku ka hana makahiki o ka ammonia ʻōmaʻomaʻo ma mua o 20 miliona tons i ka makahiki 2030 a ʻoi aku ma mua o 560 miliona tons i ka makahiki 2050, e helu ana ma mua o 80% o ka hana ammonia honua.

I Kepakemapa 2023, ua hoʻolaha ʻia ma mua o 60 mau papahana ammonia ʻōmaʻomaʻo ma ka honua holoʻokoʻa, me ka huina o ka hiki ke hana i hoʻolālā ʻia ma mua o 35 miliona tons/makahiki. Hoʻolaha nui ʻia nā papahana ammonia ʻōmaʻomaʻo ma waho ma Australia, ʻAmelika Hema, ʻEulopa a me ka Hikina Waena.

Mai ka makahiki 2024, ua ulu wikiwiki ka ʻoihana ammonia ʻōmaʻomaʻo kūloko ma Kina. Wahi a nā helu helu piha ʻole, mai ka makahiki 2024, ua hoʻolaha ʻia ma mua o 20 mau papahana ammonia hydrogen ʻōmaʻomaʻo. Ua hoʻopukapuka ʻo Envision Technology Group, China Energy Construction, State Power Investment Corporation, State Energy Group, a me nā mea ʻē aʻe i kokoke i 200 biliona yuan i ka hoʻolaha ʻana i nā papahana ammonia ʻōmaʻomaʻo, kahi e hoʻokuʻu ai i ka nui o ka hiki ke hana ammonia ʻōmaʻomaʻo i ka wā e hiki mai ana.

Nā hiʻohiʻona noi o ka ammonia ʻōmaʻomaʻo

Ma ke ʻano he ikehu maʻemaʻe, loaʻa i ka ammonia ʻōmaʻomaʻo nā ʻano hana like ʻole i ka wā e hiki mai ana. Ma waho aʻe o nā hoʻohana mahiʻai a me nā ʻoihana kuʻuna, hoʻokomo pū ia i ka hana mana hoʻohuihui, ka wahie hoʻouna, ka hoʻopaʻa ʻana i ke kalapona, ka mālama ʻana i ka hydrogen a me nā ʻoihana ʻē aʻe.

1. ʻOihana hoʻouna

ʻO ka hoʻokuʻu ʻana o ke kalapona ʻokikene mai ka moku no 3% a 4% o nā hoʻokuʻu ʻana o ke kalapona ʻokikene honua. I ka makahiki 2018, ua hoʻokō ka International Maritime Organization i kahi hoʻolālā mua no ka hōʻemi ʻana i ka hoʻokuʻu ʻana o nā kinoea ʻōmaʻomaʻo, me ka manaʻo e hiki i ka makahiki 2030, e hōʻemi ʻia nā hoʻokuʻu kalapona moku honua ma ka liʻiliʻi he 40% i hoʻohālikelike ʻia me 2008, a e hoʻoikaika e hōʻemi ma 70% ma ka makahiki 2050. I mea e hoʻokō ai i ka hōʻemi kalapona a me ka decarbonization i ka ʻoihana moku, ʻo ka hoʻololi ʻana i ka ikehu fossil nā ala loea hoʻohiki nui loa.

Ma ka ʻoihana hoʻouna moku, ua manaʻo nui ʻia ʻo ka ammonia ʻōmaʻomaʻo kekahi o nā wahie nui no ka decarbonization i ka ʻoihana hoʻouna moku i ka wā e hiki mai ana.

Ua wānana mua ʻo Lloyd's Register of Shipping ma waena o 2030 a me 2050, e piʻi ka nui o ka ammonia ma ke ʻano he wahie hoʻouna mai 7% a 20%, e pani ana i ke kinoea kūlohelohe wai a me nā wahie ʻē aʻe e lilo i wahie hoʻouna koʻikoʻi loa.

2. ʻOihana hana mana

ʻAmoniaʻAʻole hana ka puhi ʻana i ka CO2, a hiki i ka puhi ʻana i hui ʻia me ka ammonia ke hoʻohana i nā hale hana mana lanahu e kū nei me ka ʻole o nā hoʻololi nui i ke kino paila. He hana kūpono ia no ka hōʻemi ʻana i nā hoʻokuʻu kalapona dioxide i nā hale hana mana lanahu.

Ma Iulai 15, ua hoʻopuka ke Komisina Hoʻomohala a me ka Hoʻoponopono Lahui a me ka ʻOihana Ikehu Lahui i ka "Palapala Hana no ka Hoʻololi Kalapona Haʻahaʻa a me ke Kūkulu ʻana o ka Mana Lanahu (2024-2027)", kahi i hāpai ʻia ai ma hope o ka hoʻololi ʻana a me ke kūkulu ʻana, pono i nā ʻāpana mana lanahu ke hiki ke hoʻohuihui ma mua o 10% o ka ammonia ʻōmaʻomaʻo a puhi i ka lanahu. Ua emi nui ka hoʻohana ʻana a me nā pae hoʻokuʻu kalapona. Hiki ke ʻike ʻia ʻo ka hoʻohuihui ʻana i ka ammonia a i ʻole ka ammonia maʻemaʻe i nā ʻāpana mana wela he kuhikuhi loea koʻikoʻi no ka hōʻemi ʻana i ka hoʻokuʻu kalapona ma ke kahua hana mana.

He mea hoʻolaha nui ʻo Iapana i ka hana mana kuni ʻāmonia i hui pū ʻia. Ua hoʻokumu ʻo Iapana i ka "2021-2050 Japan Ammonia Fuel Roadmap" i ka makahiki 2021, a e hoʻopau i ka hōʻike a me ka hōʻoia ʻana o 20% wahie ammonia i hui pū ʻia i loko o nā hale hana mana wela ma ka makahiki 2025; i ka wā e oʻo ai ka ʻenehana ammonia i hui pū ʻia, e piʻi aʻe kēia hapa i ʻoi aku ma mua o 50%; ma kahi o 2040, e kūkulu ʻia kahi hale hana mana ammonia maʻemaʻe.

3. Mea lawe mālama hydrogen

Hoʻohana ʻia ka ʻAmonia ma ke ʻano he mea lawe mālama hydrogen, a pono e hele ma o nā kaʻina hana o ka hana ʻana o ka ammonia, ka hoʻoheheʻe ʻana, ka lawe ʻana, a me ka unuhi hou ʻana o ka hydrogen kinoea. Ua oʻo ke kaʻina holoʻokoʻa o ka hoʻololi ʻana o ka ammonia-hydrogen.

I kēia manawa, ʻeono mau ala nui o ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka hydrogen: ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka cylinder kiʻekiʻe, ka lawe ʻana i ke kinoea pipeline, ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka hydrogen wai haʻahaʻa wela, ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i nā mea ola wai, ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka ammonia wai, a me ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka hydrogen paʻa metala. I waena o lākou, ʻo ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka ammonia wai, ʻo ia ke unuhi ʻana i ka hydrogen ma o ka synthesis ammonia, ka liquefaction, ka lawe ʻana, a me ka regasification. Hoʻoheheʻe ʻia ka ammonia ma -33°C a i ʻole 1MPa. ʻOi aku ka nui o ke kumukūʻai o ka hydrogenation/dehydrogenation ma mua o 85%. ʻAʻole ia e pili i ka mamao o ka lawe ʻana a kūpono no ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka hydrogen nui ma waena a me ka mamao, ʻoiai ka lawe ʻana i ke kai. ʻO ia kekahi o nā ala hoʻohiki loa o ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana i ka hydrogen i ka wā e hiki mai ana.

4. Nā mea maka kemika

Ma ke ʻano he mea hoʻoulu naikokene ʻōmaʻomaʻo kūpono a me ka mea nui no nā kemika ʻōmaʻomaʻo, ʻōmaʻomaʻoʻamoniae paipai ikaika i ka hoʻomohala wikiwiki ʻana o nā kaulahao ʻoihana "amonia ʻōmaʻomaʻo + mea hoʻouluulu ʻōmaʻomaʻo" a me nā kaulahao ʻoihana "kemika ammonia ʻōmaʻomaʻo".

Ke hoʻohālikelike ʻia me ka ammonia synthetic i hana ʻia mai ka ikehu fossil, ua manaʻo ʻia ʻaʻole hiki i ka ammonia ʻōmaʻomaʻo ke hoʻokumu i ka hoʻokūkū kūpono ma ke ʻano he mea maka kemika ma mua o 2035.