Cel mai mare producător de energie din Japonia pariază pe amoniac şi hidrogen pentru a atinge zero emisii de dioxid de carbon

Producţia de energie electrică reprezintă aproximativ o treime din emisiile globale de gaze cu efect de seră. Aşa că, atunci când cel mai mare producător de energie din Japonia, Jera Co., a anunţat în octombrie anul trecut că îşi propune să atingă zero emisii de dioxid de carbon până în 2050 – dar nu bazându-se exclusiv pe energie regenerabilă – a luat prin surprindere chiar şi pe unii experţi în energie, mulţi întrebându-se dacă acest lucru este posibil, scrie publicaţia The Japan Times, citată de News.ro.

Dar compania, care a emis 139 de milioane de tone de dioxid de carbon în anul fiscal 2019 şi este responsabilă pentru aproape 10% din emisiile Japoniei, este hotărâtă să conducă lumea într-o tranziţie îndrăzneaţă de la combustibilii fosili la emisii nete zero, pe măsură ce îşi pariază supravieţuirea pe amoniac şi hidrogen, care – spre deosebire de combustibilii precum petrolul şi gazele – nu produc dioxid de carbon atunci când sunt arse.

În timp ce producătorii europeni de energie intenţionează să parieze pe extinderea energiei solare şi eoliene pentru a îndeplini marea majoritate a obiectivelor Uniunii Europene vizând neutralizarea carbonului până în 2050, disponibilitatea limitată a Japoniei de teren plat şi linii de coastă abrupte, precum şi cutremurele frecvente şi taifunurile fac să fie relativ mai dificil ca ţara să se bazeze doar pe energia solară şi eoliană pentru a atinge zero emisii nete.

În acest context, Jera, care generează energie pentru Tokyo Electric Power Co. şi Chubu Electric Power Co., îşi doreşte o trecere completă la amoniac şi hidrogen, care ar putea fi produs folosind energie regenerabilă sau tehnologie care compensează dioxidul de carbon emis în timpul producţiei.

„De la înfiinţarea companiei noastre în 2015, am funcţionat la nivel global şi, în calitate de mare producător responsabil de o treime din energia electrică din Japonia, am ştiut că trebuie să jucăm un rol de lider activ în contramăsurile privind încălzirea globală. În ciuda eforturilor noastre, ar fi dificil să realizăm aprovizionarea constantă cu energie electrică folosind numai energie regenerabilă. Există unele provocări legate de utilizarea hidrogenului, aşa că ne propunem să ardem amoniac la uzinele de cărbune ca prim pas”, a declarat recent preşedintele Jera, Satoshi Onoda, într-un interviu.

Având în vedere că hidrogenul arde instant, ca şi în cazul gazului, în timp ce amoniacul arde încet în timp, precum cărbunele, Jera intenţionează să amestece amoniacul cu cărbunele la centralele pe cărbune şi să amestece hidrogenul cu gazul la centralele electrice cu gaze naturale lichefiate până când se vor putea procura cantităţi suficiente.

Jera consideră că amoniacul este mai viabil decât hidrogenul, deoarece este mai uşor şi mult mai puţin costisitor de transportat decât hidrogenul, care ar trebui să fie răcit la minus 250 de grade Celsius într-un tanc special.

Amoniacul, care în mare parte la nivel global este utilizat ca îngrăşământ, necesită o fracţiune din energia electrică pentru lichidare şi a fost, de asemenea, utilizat în mod regulat la centralele electrice pentru a reduce emisiile de oxid de azot.

„În general, credem că ar necesita probabil costuri mult mai mici pentru construirea lanţului general de aprovizionare cu amoniac”, a spus Onoda

El a adăugat că, pentru a aproviziona cu hidrogen centralele electrice pe gaz în anii 2030, ar fi probabil mai puţin costisitor să transforme amoniacul importat în hidrogen prin cracare termică, mai degrabă decât ca hidrogenul fie importat direct.

Un proiect pilot de patru ani pentru amestecarea amoniacului la o centrală pe cărbune va începe oficial de îndată ce Jera va obţine o subvenţie din partea Organizaţiei de Stat pentru Energie Nouă şi Dezvoltare a Tehnologiei Industriale (NEDO).

După instalarea unei conducte speciale, a unui rezervor şi a unui arzător special la termocentrala pe cărbune Hekinan din prefectura Aichi, compania intenţionează să amestece amoniac cu cărbune pentru producerea energiei electrice în 2024 şi 2025, ceea ce ar marca primul astfel de experiment din lume.

„Testul de amestecare a amoniacului cu cărbunele într-un arzător a fost făcut în Japonia în laborator, dar al nostru ar fi primul care va amesteca amoniacul într-o unitate comercială de cărbune de 1 GW. Cred că alte companii ne vom urmări îndeaproape acţiunile (pentru a vedea) ce progrese realizăm „, a spus Onoda.

Compania intenţionează să obţină o rată de co-ardere de 20% a amoniacului – cantitatea de combustibil original care a fost înlocuit – la unitatea de 1 GW de la centrala sa din Hekinan pentru proiectul pilot. Din punct de vedere tehnologic, aceasta nu va fi probabil o problemă la fel de mare precum crearea unui lanţ de aprovizionare pentru cantităţi mari de amoniac.

Dacă proiectul va avea succes, va necesita 500.000 de tone de amoniac anual, ceea ce echivalează cu aproximativ jumătate din consumul anual total al Japoniei – în 2019, care a fost de 1,08 milioane de tone, din care 21,7% au fost importate din Indonezia şi Malaezia.

Dacă toate centralele de cărbune din Japonia încep să amestece amoniac, resursele necesare ar fi mult mai mari. Ministerul Comerţului a calculat că Japonia ar avea nevoie de 20 de milioane de tone de amoniac anual dacă toate centralele de cărbune din ţară ar avea o rată de ardere de amoniac de 20%. Acest lucru ar fi, de asemenea, echivalent cu 10% din producţia globală de amoniac, aproximativ 200 de milioane de tone, din care doar aproximativ 10% sunt alocate exporturilor.

Calculele ministerului comerţului au arătat că preţul producerii de energie folosind 100% amoniac ar fi de 23,5 yeni japonezi pe kilowatt-oră, în timp ce generarea de energie prin arderea hidrogenului 100% ar costa 97,3 yeni pe kWh. Aceasta se compară cu un cost mediu de 13,1 yeni pentru energia generată de panourile solare corporative în 2019. Onoda a declarat că societatea ar lua în considerare vânzarea de energie verde la preţuri premium în viitor.

„Europa, de exemplu, nu percepe taxe vamale pentru companiile care vând energie electrică fără dioxid de carbon în zona euro. S-ar putea să putem percepe preţuri mai ridicate pentru energia fără dioxid de carbon, dar aceasta va fi una dintre marile provocări viitoare, întrucât ne gândim dacă putem face asta structural”, a spus el.

Trecerea la 100% combustibil amoniacal la toate centralele japoneze pe cărbune ar necesita 100 de milioane de tone pe an, dar ar reduce la jumătate emisiile anuale de dioxid de carbon din sectorul energiei la aproximativ 200 de milioane de tone, spune Ministerul Economiei, Comerţului şi Industriei.

Perspectiva unor mari oportunităţi de afaceri pentru combustibilul de nouă generaţie a atras deja interesul multor firme precum Marubeni Corp., IHI Corp. şi Australia Woodside Energy Ltd., care au lucrat împreună cu Jera la un studiu de fezabilitate finanţat de NEDO pe co-arderea amoniacului şi crearea unui lanţ de aprovizionare prin utilizarea unei fabrici de producere a amoniacului pe scară largă.

„Există o mulţime de provocări, dar pentru a menţine costurile reduse, am dori să explorăm diverse posibilităţi. Dacă putem crea o structură în care industria în ansamblu să poată lucra împreună şi să consume amoniac şi hidrogen drept combustibil, costurile ar deveni mult mai ieftine”, a spus Onoda.