Yeşil amonyak nedir (Green Ammonia)?

Yeşil amonyak, %100 yenilenebilir ve karbon içermeyen bir işlemle üretilen amonyaktır. Doğal gaz gibi fosil yakıtlara dayanan ve üretilen her ton için yaklaşık 2 ton emisyon yayan geleneksel "gri" amonyağın aksine, yeşil amonyağın karbon ayak izi ihmal edilebilir düzeydedir.

Üretim Süreci

Yeşil amonyak üretimi tipik olarak iki ana adımı içerir:

• Yeşil Hidrojen Üretimi: Yenilenebilir enerji (güneş, rüzgar veya hidroelektrik) bir elektrolizörü çalıştırarak suyu hidrojen ve oksijene ayırır.

• Amonyak Sentezi: Bu "yeşil" hidrojen, havadan elde edilen azotla birleştirilir. Geleneksel Haber-Bosch süreci bu sentez için hala en yaygın yöntem olsa da, fosil yakıtlar yerine yenilenebilir elektrikle çalışır.

Temel Uygulamalar

Yeşil amonyak, çok yönlülüğü nedeniyle küresel karbonsuzlaştırmanın "temel taşı" olarak kabul edilir:

• Sürdürülebilir Tarım: Azot bazlı gübreler için karbon içermeyen bir öncü madde görevi görür ve tarımın karbon ayak izini %90'a kadar azaltabilir.

• Sıfır Karbonlu Yakıt: Gemi motorlarında veya türbinlerde doğrudan yakılabilir, bu da onu denizcilik sektörünün karbonsuzlaştırılması için önde gelen bir aday haline getirir.

• Hidrojen Taşıyıcı: Amonyak, saf hidrojenden daha kolay ve ucuz bir şekilde depolanıp taşınabildiği için, varış noktasında tekrar hidrojene "dönüştürülmeden" önce uzun mesafeler boyunca "yeşil enerji" taşımak için kullanılır.

• Enerji Depolama: Geleneksel pillerde görülen bozulma olmadan uzun süreler boyunca fazla yenilenebilir enerjiyi depolayan kimyasal bir pil görevi görür.

Zorluklar

Potansiyeline rağmen, yeşil amonyak pazarı çeşitli engellerle karşı karşıyadır:

• Yüksek Maliyet: Elektrolizörlerin ve yenilenebilir enerji altyapısının yüksek sermaye maliyeti nedeniyle geleneksel amonyağa göre önemli ölçüde daha pahalıdır.

• Enerji Yoğunluğu: Elektroliz işlemi, rüzgar ve güneş gibi kesintili kaynaklarla sürdürülmesi zor olabilen, büyük miktarda sürekli yenilenebilir enerji gerektirir.

• Güvenlik: Yeşil amonyak, kimyasal olarak geleneksel amonyakla aynıdır; zehirli, aşındırıcıdır ve kullanımı ve taşınması için sıkı güvenlik protokolleri gerektirir.

Kaynak: Gemini

Amerika Minnesota eyaleti 'yeşil amonyak' endüstrisine yönelik hedefleri yakında meyvesini verebilir

Minnesota çiftçileri yakında iklim için daha iyi olan yerel kaynaklı gübre satın alabilirler.

Susuz amonyak, mısır ve soya yetiştiricileri tarafından yaygın olarak kullanılan popüler bir azot bazlı gübredir. Minnesota çiftçileri 2024 yılında 200.000 tondan fazla ürün satın aldı. Ancak susuz amonyak kullanmanın bir maliyeti var.

Gübre fiyatları son yıllarda, pandemiden sonra %300'ün üzerinde artış göstererek yükseldi ve o zamandan beri nispeten dalgalı seyretti. Amonyak fiyatları, ABD'nin İran ile savaşı sırasında Perşembe günü özellikle yüksekti.

Amonyak üretimi, geleneksel olarak fosil yakıtlarla yapıldığı ve büyük ölçüde Teksas gibi güney eyaletlerinden Minnesota'ya sevk edildiği için çok fazla karbondioksit salınımına neden olur.

Şimdi, Minnesota milletvekilleri, çevre STK'ları, enerji sektörü grupları ve tarım örgütlerinden oluşan yeni bir koalisyon, her iki sorunu da çözmeye çalışıyor.

Minnesota Üretimi Amonyak Koalisyonu, 5 Mart'ta, çiftçilere gübre olarak satılacak susuz amonyak için yerel bir tedarik zinciri kurma hedefiyle kurulduğunu duyurdu. Minnesota sakinlerinin, güneş, rüzgar ve diğer düşük karbonlu enerji kaynaklarıyla üretilen amonyak için kullanılan "yeşil amonyak" terimiyle anılan yerel bir endüstri oluşturma arzusunu dile getirmeleri ilk kez olmuyor.

Ancak koalisyon, yeşil amonyak üretimini ticari ölçekte gerçekleştirmeyi başaran ilk kuruluş olabilir. Grup Perşembe günü, Teksas merkezli TalusAg ile rüzgar enerjisi kullanarak yılda 14.000 tondan fazla susuz amonyak üretmeye başlamak üzere bir anlaşma imzaladığını duyurdu.

Güney Minnesota'da 4.500 çiftçiden oluşan bir kooperatif olan Central Farm Service, amonyaklı gübreyi 10 yıl boyunca sabit bir fiyattan satın almak üzere sözleşme imzaladı. TalusAg, Blue Earth'teki ilk tesisinin inşaatına 2027 yılının sonlarında başlamayı ve üretimin potansiyel olarak 2028 yılının başlarında başlamasını umuyor.

Koalisyonu destekleyen eyalet milletvekillerinden Cumhuriyetçi Parti'den Paul Anderson, “Yıllar boyunca susuz gübrenin fiyatı gerçekten dalgalandı. Ton başına 1.000 doların üzerine çıktı,” dedi. “Bu, Minnesota'da güvenilir bir şekilde üretmek ve bir miktar istikrar sağlamak için bir fırsat.”

Grubun başarısının anahtarı, TalusAg'ın kârlı kalırken yeşil amonyak üretmeyi başarmasında yatıyor. Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla ticari ölçekte amonyak üretmenin uzun zamandır çok pahalı ve mantıklı olmadığı düşünülüyordu.

Yıllardır, Minnesota Morris Üniversitesi'ndeki araştırmacılar yeşil amonyağın ölçeklendirilmesinin sırrını çözmek için çalışıyorlar.

Üniversite, 2013 yılında pilot proje olarak bir tesis kurdu. 1,65 megawatt'lık bir rüzgar türbiniyle çalışan tesis, yılda yaklaşık 25 ton amonyak üretebiliyordu. Üniversite, bu tesisi yılda 360 tona kadar amonyak üretecek şekilde genişletme sürecinde olsa da, bu Minnesota çiftçilerinin her yıl ihtiyaç duyduğu miktarın küçük bir kısmını oluşturuyor.

Minnesota Tarım Bakanlığı'nda gübre ve pestisit danışmanı olan Denton Bruening, TalusAg'ın yılda 14.000 ton yeşil amonyak üretmeyi başarırsa, Minnesota çiftçilerinin ihtiyaçlarının en az %5'ini karşılayabileceğini söyledi.

Bruening, her şey planlandığı gibi giderse, "gerçekten önemli bir etki yaratma fırsatına sahip olduğunu" söyledi.

TalusAg yöneticisi Tristan Peitz, şirketinin Morris tesisindekiyle aynı süreci kullandığını -elektroliz adı verilen enerji yoğun bir işlem- ancak bu süreçte birkaç önemli şekilde tasarruf sağlayabildiğini söyledi.

Peitz, TalusAg'ın tek bir büyük tesis yerine birkaç küçük üretim tesisi kurmayı planladığını söyledi. Bunun maliyetleri düşürdüğünü, çünkü daha büyük tesislerin genellikle özel yapım ekipman gerektirdiğini belirtti.

Peitz ayrıca, standartlaştırılmış parçalara sahip modüler tesislerin bakım maliyetlerini düşürmeye yardımcı olacağını ve yerel üretimin, şu anda tipik olarak yapıldığı gibi, eyalet dışından amonyak sevkiyatı maliyetlerini azaltacağını söyledi.

Ancak Peitz'e göre en büyük tasarruf, tesisleri halihazırda faaliyette olan rüzgar çiftliklerinin hemen yanına inşa etmekten ve enerji kesintileri sırasında onların enerjisinden yararlanmaktan kaynaklanacak.

ABD, elektrik şebekesine yeni iletim hatları ve batarya depolama eklemekten daha hızlı bir şekilde rüzgar çiftlikleri inşa etti. Bu dinamik, rüzgarın güçlü estiği ancak talebin çok düşük olduğu zamanlarda şebekeyi aşırı yüklememek için rüzgar çiftliklerinin enerji üretimlerini giderek daha fazla kısıtlamalarına yol açtı.

Peitz'in belirttiğine göre, bu zamanlarda arz talepten yüksek olduğu için TalusAg, aksi takdirde boşa gidecek olan bu rüzgar enerjisini daha düşük fiyatlarla satın alabiliyor.

Bu girişim, Minnesota çiftçilerine geçmişte satın aldıklarından çok daha az karbon yoğunluğuna sahip, güvenilir ve yerel kaynaklı bir ürün sağlayabilir. Minnesota Üniversitesi'ne göre, azotlu gübre, mısır yetiştiriciliğiyle ilişkili emisyonların üçte birinden fazlasını oluşturuyor.

Ve yerel kaynaklı olduğu için daha ucuz da olacak.

Bu, Mankato'nun yaklaşık 32 kilometre güneyindeki Mapleton'da kardeşiyle birlikte 2.000 dönümlük bir mısır ve soya çiftliği işleten Jay Landsteiner için cazip bir olasılık.

Central Farm Service üyesi olan Landsteiner, bir dönüm mısır yetiştirmek için zaten 1.000 dolardan fazla harcadığını ve bu yıl geçen yıla kıyasla amonyaklı gübreye dörtte bir oranında daha fazla para harcamak zorunda kaldığını söyledi.

Landsteiner, "Güvenilir bir kaynağa sahip olmak ve sürekli endişelenmek zorunda kalmamak paha biçilmez bir şey," dedi.

Kaynak: MST