气候变化

从燃料到肥料:绿氨如何助力减少碳排放

全球氨产量占能源相关的二氧化碳排放量的1.3%。 Image: Unsplash/Markus Distelrath

Charlotte Edmond
Senior Writer, Forum Agenda
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  • 肯尼亚坚果公司将成为全球首家不使用化石燃料自行生产肥料的农场。
  • 绿氨的生产过程不使用化石燃料,有这助于减少与合成肥料生产相关的高排放。
  • 世界经济论坛的“先行者联盟”正推动绿氨应用于各个领域,以减少密集型行业的碳排放。

肯尼亚坚果公司将成为全球首家不使用化石燃料现场自产肥料的农场。农场上的一家小型化肥厂将利用太阳能从水中分离氢气,每天生产1长吨绿氨。

氨长期以来一直用作肥料。但氨的生产过程通常需要从天然气而非水中分离氢气,这会导致大量排放。全球氨产量占能源相关的二氧化碳排放量的1.3%,与航空业的2%相近。考虑到这一点,绿氨可为农业脱碳带来巨大的潜力。同时,绿氨也有望用作清洁的替代燃料。

什么是绿氨?

氨通常由氢气和氮气反应合成,常用的方法是哈伯-博施法。这类“棕氨”使用化石燃料制备氢气并提供能源,每生产1公吨就会释放约2公吨温室气体。棕氨的生产规模巨大。据估计,合成氮基肥料养活了世界上约一半人口。

合成氮肥养活了近40亿人。 Image: Our World in Data

与棕氨相比,绿氨使用可再生能源,并分别从水和空气中分离氢气和氮气,生产成本一般更高。不过,由于可再生能源价格下降等原因,该成本也正逐渐降低

除了减排的显著优势,绿氨的生产过程也不像棕氨那样依赖天然气。考虑到俄罗斯是氨的重要生产者和天然气的主要供应来源,这一点尤其具有现实意义。俄罗斯因俄乌战争受到一系列制裁,已经造成了肥料短缺和价格飞涨

大部分氨用于农业。 Image: Statista

氨有哪些用途?

大约70%的氨用作肥料;其余应用于工业,如塑料、爆炸物和合成纤维等。随着人口增长,预计未来数年对氨的需求将大幅增长。除了农业和工业,绿氨的低碳影响也让人们越来越关注其作为可持续燃料的潜力。

特别值得指出的是,尽管在存储和分销等方面还存在一些障碍,氨也可能有助于减少航运业的碳足迹。

不过,与另一种潜在的清洁燃料氢气相比,氨的存储和运输难度和成本都可能更低。因此,氨也可能用作一种氢载体。

氨还有望在工业和发电过程中取代化石燃料。例如,氨可能提供一种长期从可再生能源中存储和运输能量的方式。

对氨的需求正在增长。 Image: Statista

前路有哪些挑战?

绿氨的生产尚处早期阶段,未来需要大量的投资和基础设施建设来扩大规模。与此同时,由于氨有毒性,其运输和储存还需要考虑安全因素。

尽管如此,氨的发展仍然对脱碳困难的行业大有裨益。世界经济论坛的“先行者联盟”正共同努力,为难以减排的行业制定清洁技术解决方案,如铝、航空、化学品、混凝土、航运、钢铁和货运等行业。这些行业的排放量占全球排放量的30%。

以航运和物流公司礼诺航运为例,它在2022年加入“先行者联盟”,并承诺到2030年至少在5%的深海业务中使用绿氨或绿醇

绿氨是未来趋势吗?

我们应优先将绿氨放在显著位置,同时也必须减少棕氨的生产。改革农业和粮食系统以降低对棕氨的依赖是解决难题的关键,尤其是考虑到人类排放的温室气体有三分之一来自粮食系统

但与此相平衡的是,我们需要生产高质量、低排放的粮食来满足不断增长的人口的需要。已经有太多人无法获得足够营养的食物。

世界经济论坛正与公共部门、私营部门和民间社会的伙伴合作推动“食品创新中心”倡议,以促进可持续粮食生产和消费的发展。

同时,论坛的另一项倡议“一亿农民”旨在加快农民的集体行动,以扩大气候和自然友好的农业实践。

世界经济论坛食物和水行业总负责人Tania Strauss表示:“恢复土壤健康能为世界带来第二大碳汇,防止淡水流失并加强管理,保护生物多样性,提供营养丰富的食物,并为世界各地的农民提供有韧性的生计。”

“我们不仅要创新技术,还必须创新与农民社区的合作方式,以制定切合目标的解决方案,恢复土壤健康,适应气候变化。”

本文作者:

Charlotte Edmond,论坛议程高级撰稿人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

翻译:狄陈静

编辑:王灿

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