Аммиак может стать более востребованным химическим веществом
Люди начали производить аммиак в больших количествах чуть более века назад, и с тех пор процесс, известный как Хабер-Бош, не претерпел значительных изменений. Новый стартап Ammobia утверждает, что усовершенствовал процесс Хабера-Боша, снизив затраты до 40%.
Инвестиции и партнёры
Чтобы доказать, что технология работает в более крупных масштабах, Ammobia привлекла 7,5 миллиона долларов в рамках посевного раунда. Среди инвесторов — Air Liquide’s venture arm ALIAD, Chevron Technology Ventures, Chiyoda Corporation, MOL Switch и Shell Ventures.
Если стартап добьётся успеха, это может открыть путь для использования аммиака не только в качестве удобрения.
Альтернатива водороду
Некоторые считают аммиак альтернативой водороду для декарбонизации различных отраслей. Страны, такие как Япония и Южная Корея, разработали промышленные и транспортные дорожные карты, основанные на использовании аммиака. Водород, другой ведущий претендент, не так энергоёмкий, и его транспортная инфраструктура развита не так хорошо, как у аммиака.
«Большим преимуществом аммиака является то, что его гораздо проще и дешевле транспортировать и хранить», — сказала TechCrunch соучредитель и генеральный директор Ammobia Карен Баерт. «Это открывает ряд возможностей».
Экологические вызовы
Однако эти возможности не будут иметь большого значения, если производство аммиака не станет более экологичным. Процесс Хабера-Боша является одним из крупнейших загрязнителей в мире, производя почти 2% глобальных выбросов парниковых газов.
Для производства аммиака заводы используют железный катализатор, чтобы заставить одну молекулу азота реагировать с тремя молекулами водорода. Реакция требует высокой температуры (500 °C) и давления (около 200 бар или 2 900 фунтов на квадратный дюйм) для поддержания, которые обычно обеспечиваются за счёт сжигания ископаемого топлива.
Процесс Ammobia работает примерно на 150 °C холоднее и при в 10 раз меньшем давлении. В результате заводы, которые внедрят эту технологию, будут производить меньше загрязнений, даже если они не откажутся от ископаемого топлива.
Стартап также утверждает, что его процесс экономит затраты на начальном этапе. Ammobia может использовать более дешёвые насосы и оборудование, поскольку ей не нужно достигать высоких температур и давлений.
Это может дать производителям преимущество. Поскольку почти каждый производитель аммиака использует процесс Хабера-Боша, у них обычно было только два способа снизить затраты: найти более дешёвый источник тепла или более дешёвый источник водорода. В таких местах, как США, немногие дешевле природного газа.
Ammobia не стремится изменить это сразу. Стартап подчёркивает, что его процесс работает с любым источником водорода или тепла. Но у него есть некоторые ключевые отличия от традиционного Хабера-Боша, которые могут стимулировать использование более чистых источников каждого из них.
Поскольку процесс Ammobia работает при более низком давлении, легче увеличивать и уменьшать производство, что может позволить разработчикам возобновляемых источников энергии использовать излишки электроэнергии для производства дешёвого водорода и, следовательно, дешёвого аммиака.
«Наша технология очень совместима с возобновляемыми источниками энергии, что приводит к дополнительному снижению затрат, потому что вам не нужно хранить водород или электричество», — сказала Баерт. «В таких ситуациях у нас есть самое сильное преимущество в стоимости».
Сниженные требования к температуре и давлению также позволяют Ammobia делать своё оборудование меньше, чем у типичного завода Хабера-Боша. Большинство аммиачных предприятий сегодня производят от 1 000 до 3 000 тонн в день, в то время как коммерческое предприятие Ammobia будет производить 250 тонн в день, сказала Баерт. Клиенты, которым нужно больше, могут установить несколько установок, сказала она.
Ammobia не поделилась подробностями о том, как она изменила процесс Хабера-Боша для работы при более низкой температуре и давлении, но есть несколько намёков. У компании есть патент на систему реакторов, которая включает в себя сорбент для удаления аммиака по мере его образования, чтобы освободить место на катализаторе для другой реакции. Исследователи также изучают нежелезные катализаторы, включая нитрид марганца, которые требуют меньше энергии для поддержания химической реакции.
Стартап уже около года эксплуатирует небольшую установку, и новое финансирование поможет компании построить пилотный завод, который будет содержать все функции коммерческой модели в меньшем масштабе, около 10 тонн в день.
«С таким модульным подходом мы можем строить проекты быстрее и можем начать со среднего масштаба», — сказала Баерт. «Мы видим, что многие клиенты ищут такое решение, и сегодня такого решения нет».