Роль зелёного аммиака в развитии безуглеродных видов топлива. Зелёным аммиаком называется аммиак NH₃, который производится из зелёного водорода, полученного в результате электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) без выделения углекислого газа CO₂. Зелёный аммиак является перспективной альтернативой топливу на углеродной основе, которая открывает путь к полной декарбонизации (Kakish N. «Зеленый» аммиак – отличная возможность / пер. Т. Давыдовой // Argus. Дата публикации: 4 июня 2020).

Его рыночный потенциал огромен. В связи с тем, что в последнее время растёт потребность в чистом водороде H₂, промышленность рассматривает NH₃ в качестве удобного средства его транспортировки и хранения. Из NH₃ в нужное время и в нужном месте можно будет выделить H₂ для использования в топливных элементах и турбинах без выбросов вредных газов. Преобразование H₂ в NH₃ только для того, чтобы снова превратить его обратно, может показаться странным. Тем не менее H₂ трудно транспортировать: его нужно сжижать, охлаждая до температуры ниже −253 °C, используя треть содержащейся в нём энергии. NH₃, в свою очередь, сжижается при температуре −33 °C под небольшим давлением. Энергетические затраты на преобразование H₂ в NH₃ и обратно примерно такие же, как при охлаждении H₂, а поскольку уже существует развитая инфраструктура для производства и транспортировки NH₃, это является более выгодным и безопасным вариантом.

Зелёный аммиак может выступать в качестве экологичного топлива для электростанций и транспортных средств, в том числе морских и речных судов. На судоходство приходится около 2 % выбросов парниковых газов в мире, и 80 % этих выбросов – на дальнемагистральные суда. Было предложено использовать чистый H₂ в качестве топлива, но в газообразной форме H₂ имеет относительно низкую плотность энергии. Для обеспечения судов топливом H₂ должен находиться в жидком состоянии, а это приводит к бо́льшим энергозатратам по сравнению с применением в этих же целях NH₃. К тому же плотность энергии у NH₃ – 12,7 МДж/л, что значительно выше, чем у жидкого H₂ (8,5 МДж/л). Если все сегодняшние дальнемагистральные перевозки будут переведены на использование NH₃ в качестве топлива, то его потребление вырастет до 500–600 млн т/год, что в 3–4 раза превышает сегодняшнее мировое производство.

Проектов по производству зелёного аммиака предостаточно, хотя большинство из них имеют скромные масштабы – десятки тыс. т/год, что на порядок меньше, чем у типичного завода по производству NH₃ из природных энергоносителей (серого аммиака). Однако в масштабном проекте в Саудовской Аравии уже запланировано производство с расчётом более 1 млн т/год (Равн С. Крупнейший в мире проект «зеленого» водорода будет использовать технологию аммиака компании Хальдор Топсе // Topsoe. Дата публикации: 13 июля 2020).

Крупномасштабное производство и доступность ВИЭ позволят снизить затраты на получение зелёного аммиака. В то же время повышение углеродного налога на выбросы CO₂ приведёт к удорожанию всех видов ископаемого топлива. Поскольку цены на ВИЭ продолжают падать, зелёный аммиак сможет превзойти по цене серый уже к 2030 г.