V Japonsku zahajují testy turbín spalujících čpavek. Na trh se mají dostat do roku 2030
Společnosti IHI Corporation (IHI) a GE Vernova (GEV) dokončily nové zařízení pro testování plynových turbín spalujících čistý čpavek. Má se jednat o další krok ke splnění cíle uvést tuto technologii na trh do roku 2030. GEV o tom informovala v tiskové zprávě.
Japonsko zveřejnilo plán na urychlení vývoje a nasazení technologií pro výrobu elektřiny z čpavku v polovině roku 2021 s tím, že se má jednat na jedné straně o uhelné hořáky umožňující spoluspalování více než 50% podílu čpavku a dále o plynové turbíny spalující čistý čpavek. Obě technologie mají být připraveny ke komerčnímu využití do roku 2030.
Největší japonský výrobce elektřiny, společnost Jera, například již v loňském roce otestoval spoluspalování 20% podílu čpavku v jednom z gigawattových bloků v uhelné elektrárně Hekinan. Tříměsíční testování bylo podle zveřejněných informací úspěšné.
Na pozitivní zprávy o pokroku v oblasti spoluspalování čpavku v uhelných elektrárnách navázaly nyní společnosti IHI a GEV oznámením o dokončení velkého testovacího zařízení pro plynové turbíny spalující 100% čpavek.
"Tento milník představuje významný krok kupředu v našem technologickém plánu založeném na dohodě o společném vývoji z roku 2024 cílící k představení spalovacího systému umožňujícího spalovat 100% čpavek do roku 2030," řekl Kensuke Yamamoto ze společnosti IHI.
Na základě dohody o společném vývoji z roku 2024 se obě společnosti snaží vyvinout novou spalovací komoru, která by umožnila spalovat čistý čpavek v plynových turbínách řady F-Class od GE Vernova.
"Obnovitelné zdroje a elektromobily nemohou vyřešit všechno, proto očekáváme významnou poptávku po vodíku a čpavku v těžkém průmyslu, nákladní automobilové dopravě, tepelných elektrárnách a dalších sektorech," uvedl v červnu japonský ministr hospodářství, obchodu a průmyslu Daisuke Hirota.
Podle aktualizované vodíkové strategie Japonska by měla poptávka po čpavku v zemi vzrůst ze současného zhruba jednoho milionu tun za rok na tři miliony tun do roku 2030 a následně na 20 milionů tun v roce 2050.
Mohlo by vás zajímat:
Plynová turbína spalující čpavek byla součástí výroby kyseliny dusičné.
prakticky výměna emisí CO2 za emise NO2
První, co mě napadlo. Nejsem ten, který by dokázal zhodnotit škodlivost, atd.
Proč jsou amoniakové elektrárny nebezpečné?
Amoniak (NH3) je stále více zmiňován jako potenciální bezuhlíkové palivo nebo nosič vodíku pro výrobu energie, protože jeho chemická struktura neobsahuje uhlík. Nicméně, "amoniakové elektrárny" nebo použití amoniaku jako paliva při výrobě elektřiny s sebou nese několik významných nebezpečí a rizik:
1. Toxicita a zdravotní rizika
* Vysoce toxický plyn: Amoniak je bezbarvý plyn s štiplavým, dráždivým zápachem. Vdechování vysokých koncentrací může být extrémně nebezpečné a způsobit těžké podráždění a popáleniny dýchacích cest (nos, hrdlo, plíce), očí a kůže.
* Edém plic: Velmi vysoké expozice mohou vést k plicnímu edému (nahromadění tekutiny v plicích), což může být život ohrožující.
* Žíravost: Amoniak je žíravý. Přímý kontakt s koncentrovanými roztoky nebo zkapalněným amoniakem může způsobit chemické popáleniny a omrzliny.
* Zpožděné příznaky: Příznaky expozice se nemusí projevit okamžitě, ale mohou se objevit o hodiny později, zvláště při fyzické námaze.
* Varování zápachem: Ačkoli jeho silný zápach slouží jako varování, může rychle přehltit smysly člověka, což ztíží únik.
2. Hořlavost a rizika výbuchu
* Hořlavý při vysokých koncentracích: Ačkoli je často považován za nehořlavý při nízkých koncentracích, amoniak se stává hořlavým a může explodovat, když koncentrace ve vzduchu dosáhnou 15 % až 28 % objemově.
* Rozklad: Při vysokých teplotách se amoniak může rozkládat na vysoce hořlavý vodík, což dále zvyšuje riziko požáru a výbuchu.
* Uzavřené prostory: Nebezpečí požáru a výbuchu se výrazně zvyšuje v uzavřených prostorech, kde se amoniak může hromadit.
* Proudové plameny: Amoniak obvykle netvoří proudový plamen ve vzduchu, ale i tak se může vznítit.
3. Dopady na životní prostředí a klima (mimo přímé CO2)
* Emise oxidu dusného (N2O): Ačkoli spalování amoniaku samotné neprodukuje CO2, může při spalování vznikat oxid dusný (N2O), zejména za narušených spalovacích podmínek (např. při spouštění/vypínání nebo s neoptimálním provozem turbíny). N2O je velmi silný skleníkový plyn, přibližně 275-300krát silnější než CO2 v horizontu 100 let. To může negovat nebo dokonce zhoršit klimatické přínosy ve srovnání s fosilními palivy.
* Emise oxidů dusíku (NOx): Spalování amoniaku může také vést k tvorbě oxidů dusíku (NOx), což jsou znečišťující látky v ovzduší, které přispívají ke smogu, kyselým dešťům a dýchacím potížím. Emise NOx ze spalování amoniaku mohou být výrazně vyšší než ze spalování zemního plynu nebo vodíku.
* Fugitivní emise a úniky: Úniky nespáleného amoniaku (fugitivní emise) přímo do životního prostředí mohou přispívat ke znečištění ovzduší, ovlivňovat kvalitu vody (eutrofizace) a narušovat globální cyklus dusíku, což zatěžuje ekosystémy.
* Emise z výroby: "Zelenost" amoniaku silně závisí na jeho výrobní metodě. Pokud je amoniak vyráběn z fosilních paliv (např. "šedý" nebo "modrý" amoniak bez účinného zachycování uhlíku), jeho celkové emise skleníkových plynů v průběhu životního cyklu mohou být značné, potenciálně dokonce vyšší než přímé spalování fosilních paliv. I "zelený" amoniak (vyráběný s využitím obnovitelných zdrojů energie pro elektrolýzu vody k výrobě vodíku) má energetické ztráty a stále může mít emise spojené s výrobou dusíku.
4. Provozní výzvy v elektrárnách
* Charakteristika spalování: Amoniak má jiné spalovací vlastnosti než zemní plyn, včetně nižší reaktivity a vyšší spodní hranice hořlavosti. To může představovat problémy se stabilním zapalováním a stabilitou plamene v plynových turbínách, což potenciálně vede k provozním problémům a vyšším emisím.
* Koroze zařízení: Amoniak je žíravý vůči některým kovům a může poškodit zařízení, pokud není správně řízen.
* Velké objemy: Použití amoniaku jako primárního paliva vyžaduje výrazně větší skladovací a přepravní infrastrukturu ve srovnání s jinými palivy kvůli jeho nižší energetické hustotě na objem. To zvyšuje riziko úniků a rozlití.
* Rizika dodavatelského řetězce: Rozšíření používání amoniaku při výrobě energie vyžaduje robustní a bezpečný dodavatelský řetězec pro výrobu, přepravu a skladování, což s sebou nese vlastní soubor bezpečnostních a environmentálních problémů.
Shrnuto, ačkoli amoniak nabízí bezuhlíkový spalovací produkt, jeho široké použití při výrobě energie představuje značná rizika spojená s jeho inherentní toxicitou, hořlavostí, potenciálem pro škodlivé emise N2O a NOx a celkovým dopadem jeho výroby a manipulace na životní prostředí. Pro zmírnění těchto nebezpečí jsou klíčové přísné bezpečnostní protokoly, pokročilé spalovací technologie a pečlivé zvážení celého životního cyklu.
Já palatuji v 70 letech hnojením tekutým čpavkem. Dost brzo se to opustilo.
O problémech velkých čísel spojených se čpavkem existuje řada přednášek z vědecké komunity. Energetická technologie založená na čpavku podle nich nutně povede ke stejným problémům jako mají chemické provozy výroby kyseliny dusičné. Problémy, které lze držet na uzdě při relativně množstevně omezené chemické výrobě, se ale překlopí v principiální vadu ve množstvích potřebných pro energetiku založenou na čpavkovém cyklu zeleného vodíku z energie OZE zdrojů. I malá procenta škodlivin udělají při velkém množství paseku. V rámci německého vodíkového snu ale německý ministr Habeck již přesto podepsal smlouvu o velkoobjemových dovozech „zeleného čpavku“ z Afriky. Zase udělali soudruzi z NDR chybu.
Japonci mohou totiž plánovat tento princip jen jako doplněk v omezeném rozsahu. Na rozdíl od Německa totiž budou mít v energetickém mixu významný podíl jádra a jejich HVDC dálkové přenosy jim poskytnou (vzhledem k daleko větší délce území Japonska) schopnost významněji vyrovnávat jednak lokální kolísání OZE zdrojů a jednak sdílení stabilních JE zdrojů. Proto také budují HVDC přenosy po obou stranách souostroví. S HVDC mají dlouholeté zkušenosti, protože je využívají již přes 40let i pro výměnu energie mezi oblastmi Japonska s 50Hz a se 60Hz elektrizací.
Když dva dělají totéž, není to totéž. Záleží i na množství.
Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
Přihlásit se