Pri výrobe amoniaku existuje potenciál pre ďalšie ešte významnejšie pokroky v redukcii spotreby skleníkových plynov
a súčasne pre využitie v ďalších odvetviach, kde by mohol ešte viac prispieť k poklesu tvorby emisií. Vedci sa aktuálne sústredia na výrobu tzv. zeleného amoniaku, ktorý by mohol byť široko využívaný vo svete už v najbližšej dekáde.
Čo to vlastne je zelený amoniak? Podľa The Royal Society ide o produkciu amoniaku, ktorý by bol na 100 % vyrábaný z obnoviteľných zdrojov a bez uhlíka. Jednou z ciest ako to dosiahnuť, je výroba amoniaku využitím vodíka z elektrolytov vody a dusíka odseparovaného zo vzduchu. Tieto zlúčeniny by potom mohli vstupovať do tzv. Haberovho procesu (známy aj ako Haber – Bosch), ktorý by mohol byť plne poháňaný udržateľnou elektrinou. “V Haberovom procese dusík a vodík reagujú spoločne pri vysokej teplote a tlaku a tak produkujú amoniak NH3” píše sa v nedávnej správe (z 19.2.2020) The Royal Society. Tento proces sa pritom využíva už aj v súčasnosti, nie je však nateraz plne ekologický, keďže sa tu na produkciu vodíka využíva najčastejšie metán, voda a vzduch využitím reakcie reformácie metánovej pary (SMR). Tento proces pritom spotrebuje veľa energie a súčasne vedie až k 1,8 % svetovej produkcie CO2 (pri samotnej reakcii SMR sa vyprodukuje 90 % všetkých emisií CO2 v rámci celého procesu výroby amoniaku). Cieľom do budúcna je vydať sa dvomi cestami. Jednou je výroba tzv. modrého vodíka, kde sa budú súčasné emisie uhlíka v procese reformácie metánovej pary zachytávať a uskladňovať. Druhou je avizovaná výroba zeleného vodíka vyrobeného elektrolýzou vody na výrobu vodíka a kyslíka, pričom sa v procese výroby bude využívať len obnoviteľná energia.
Multifunkčné využitie zeleného amoniaku
Zelený amoniak nenájde svoje uplatnenie len v rámci výživy rastlín v poľnohospodárstve, ale aj v ďalších oblastiach, kde môže výrazne prispieť k redukcii tvorby emisií. Vo všeobecnosti môžeme túto využiteľnosť zhrnúť do troch základných bodov:
1. Uskladnenie energie – amoniak je možné veľmi ľahko skladovať ako kvapalinu pri strednom tlaku 10 až 15 barov alebo zamraziť na teplotu mínu 33 stupňov Celzia. I preto je táto látka ideálnym kandidátom pre obnoviteľnú energiu. Vyriešená je už i logistika, keďže už dnes je amoniak skladovaný vo veľkých nádržiach a sú vo svete vybudované i potrubné systémy, upravené kamióny či lode na jeho distribúciu po celom svete.
2. Palivo z nulovými emisiami uhlíka – amoniak môže byť spaľovaný v motoroch alebo využitý ako palivový článok na produkciu elektrickej energie. Keď sa použije týmto spôsobom, jeho rozkladom vzniká len voda a dusík. Práve tu existuje veľmi veľký potenciál pre využitie amoniaku ako paliva v zaoceánskych lodiach, kde by mohol nahradiť súčasne využívané palivá ako je nafta, resp. námorný olej a tým ušetriť ďalšie veľké množstvo emisií, ktoré námorná doprava v súčasnosti vypúšťa do ovzdušia.
Nosič vodíka – sú známe aplikácie, v ktorých je možné využiť vodíkový plyn (napr. vodíkové články), avšak vodík je veľmi ťažko skladovateľný (ide navyše o drahý proces, keďže sú potrebné kryogénne nádrže či vysokotlakové cylindre). Amoniak je pritom možné skladovať či prepravovať lacnejšie, pričom následne je ho možné „rozbiť“ a vyčistiť pre získanie vodíkového plynu priamo v čase, keď bude potrebné tento plyn využiť. Skladovať je ho pritom možné niekoľko mesiacov až rokov, čo je ďalšia veľká devíza tohto produktu.
