Power to X - Sådan laver man grøn ammoniak

Indhold

1. Indledning
2. Power to X
3. Hvad er grøn ammoniak?
4. Udskiftning af fossile brændstoffer
5. Opsummering

 

Indledning

I en konstant søgen efter bæredygtige energikilder, vinder Power-to-X (PtX) teknologier stadig større opmærksomhed. En af de mest lovende grene af denne teknologi er Power-to-Ammonia, som ikke kun tilbyder en ren energilagring, men også muligheden for at producere grønne brændstoffer. Men hvad indebærer Power-to-Ammonia egentlig, og hvordan kan det være en del af løsningen på vores klimaforandringer?

 

3D illustration af et helt nyt PtX ammoniakanlæg, hvilket med sin banebrydende teknologi er det første anlæg i verden. Foto Skovgaard Energi

 

Power to X

Power-to-X (PtX) refererer til teknologier, der konverterer elektricitet til andre energiformer som gas, varme og flydende brændstoffer. Denne teknologi hjælper med at udnytte overskydende energi fra vind- og solkraft, som ellers ville gå til spilde. Den størst fordel ved PtX er netop, at det kan lagre vedvarende energi, hvilket løser problemet med de uforudsigelige produktionsmængder fra vind- og solkraft.

 

Se denne video lavet af Danmarks Tekniske Universitet (DTU) hvor du får indsigt i Power-to-X teknologier.

 

 

Hvad er grøn ammoniak?

Ammoniak (NH3) består af nitrogen (N) og hydrogen (H). Den er en farveløs gas med en skarp lugt og bruges hovedsageligt i gødning.

 

Se denne video hvor Skovgaard Energi forklarer potentialet med ammoniak:

 

Power-to-Ammonia er en proces, hvor elektrisk energi anvendes til at producere ammoniak (NH3). Processen med at skabe ammoniak begynder med elektrolyse, en metode, der bruger elektricitet til at spalte vand til brint og ilt. Brinten (H2) kombineres derefter med nitrogen (N2) fra luften for at producere ammoniak. 

 

Power-to-Ammoniak bruger vedvarende energi til at producere ammoniak, hvilket gør processen kulstofneutral sammenlignet med traditionelle metoder, der bruger naturgas. 

 

Illustration af hvordan vedvarende energi kan omdannes til grøn ammoniak.

 

Den grønne ammoniak kan derefter lagres og transporteres som et kulstofneutralt brændstof eller opbevares og bruges som et 'batteri'.

 

Udskiftning af fossile brændstoffer

Ammoniak produceret gennem Power-to-X teknologier en spændende mulighed for at reducere vores afhængighed af fossile brændstoffer og minimere CO2-udledninger. Ved at udnytte vedvarende energi til at producere ammoniak, kan man skabe et grønnere og mere bæredygtigt energisystem.

 

Ammoniak har flere egenskaber, der gør det attraktivt som brændstof:

1. Energitæthed: Ammoniak har en høj energitæthed sammenlignet med mange andre alternative brændstoffer, hvilket gør det effektivt til transport og lagring.
2. Infrastruktur: Der er allerede en betydelig infrastruktur til produktion, lagring og transport af ammoniak, da det i mange år har været brugt som gødning i landbruget.
3. Forbrænding: Når ammoniak forbrændes, produceres der ingen CO2. Den primære udfordring er at undgå dannelsen af nitrogenoxider (NOx), men dette kan kontrolleres gennem avanceret forbrændingsteknologi og katalysatorer.

 

Anvendelsesmuligheder for ammoniak som brændstof

Grøn ammoniak kan drastisk reducere CO2-udledninger og erstatte fossile brændstoffer i flere sektorer:

 

1. Maritim transport: Skibsfarten står for en betydelig del af de globale CO2-udledninger. Ammoniak kan erstatte tung bunkerolie, hvilket reducerer både CO2 og SOx-emissioner markant.
2. Kraftværker: Ammoniak kan bruges i kraftværker til at generere elektricitet, hvilket gør det muligt at lagre vedvarende energi og levere stabil strøm.
3. Tung industri: Industrielle processer, der kræver høj varme, kan drage fordel af ammoniak som en ren brændstofkilde.

 

AS SCAN installeret Nel Hydrogen brinttanke, hvilket er en vigtig del af power-to-ammonia anlægget.

 

Ammoniak som 'batteri'

Genanvendelse af energi fra ammoniak tilbyder en bæredygtig løsning til fremtidens energilagring. Når energibehovet stiger, kan den lagrede ammoniak konverteres tilbage til elektricitet. Dette kan ske på to hovedmåder: forbrænding og anvendelse af brændselsceller. Begge metoder har deres egne fordele og udfordringer, men de udnytter ammoniaks egenskaber som en effektiv energibærer.

 

Forbrænding af Ammoniak

Ammoniak kan forbrændes i gas- eller dampturbiner, der normalt bruges til at generere elektricitet. Turbinerne fungerer ved at ammoniak reagerer med luftens ilt, hvilket skaber varme. Denne varme driver turbinerne, som igen genererer elektricitet. Ammoniak kan også bruges i modificerede forbrændingsmotorer, som allerede findes i kraftværker og industrien.

 

Brændselsceller og Ammoniak

Ammoniak kan også bruges i brændselsceller efter at være nedbrudt til brint. Dette sker gennem en proces kendt som "cracking," hvor ammoniak (NH3) ved hjælp af varme og en katalysator omdannes til brint (H2) og nitrogen (N2). Den producerede brint kan derefter føres ind i brændselsceller, hvor det reagerer med ilt for at producere elektricitet, vand og varme.

 

A fuel cell stack is an electrochemical device that converts the chemical energy of a fuel, such as ammonia, into electrical energy.

 

Hybrid Løsninger

I fremtiden kan et hybrid system, der kombinerer både forbrænding og brændselsceller, være den mest effektive måde at genanvende energi fra ammoniak. Dette vil tillade maksimal fleksibilitet og effektivitet afhængig af de specifikke behov og forhold.

 

Skovgaard Energy bygger ammoniak PtX anlæg

Skovgaard Energy skal bygge det første dynamiske Power-to-X (PtX) anlæg i Ramme i det vestlige Jylland. Med teknologi fra Nel Hydrogen og Topsoe samt energi fra Vestas' vindmøller og en 50 megawatt solcellepark, viser dette projekt, hvordan samarbejde mellem førende virksomheder kan skabe banebrydende grønne løsninger. Dette projekt, markerer en vigtig milepæl i Danmarks grønne omstilling og viser potentialet i Power-to-X teknologier.

 

Power-to-ammonia anlæg i gang med at blive opført i Ramme, ved Lemvig. 

 

AS SCAN er site manager og ansvarlig for at samle anlægget og har dermed en stor rolle i dette visionære projekt drevet af vindmøller og en solcellepark, som skal producere grøn ammoniak. Fra år 2024 skal anlægget producere op mod 5.000 tons grøn ammoniak årligt, hvilket reducerer CO2-udledningen med 8.200 tons. Dette markerer starten på Danmarks rejse til at lede inden for PtX-teknologi.

 

Opsummering

Power-to-X teknologier, især Power-to-Ammoniak, tilbyder en bæredygtig løsning på klimaforandringer ved at omdanne vedvarende energi til grønne brændstoffer. Ammoniakens høje energitæthed og eksisterende infrastruktur gør den ideel til forskellige anvendelser, fra transport til energilagring.