Ammiaagi peamise tarbijana on väetiste dekarboniseerimine üks inimkonna lähiaastate kõige olulisemaid ülesandeid.

Eelmises analüüsis tutvustasime ammoniaagi tootmist vesiniku. Kuigi ammoniaak on peamiselt kasutusel väetiste tootmiseks, kasutatakse seda ka muudes valdkondades, nagu tekstiilitööstus, kaevandustööstuse lõhkeainete tootmine, farmaatsiatööstus, külmutusseadmete tootmine ja plastmasside tootmine. Tema tohutu tähtsuse tõttu keskendume väetisetööstusele. Järgmises tabelis näete, milliseid aineid kasutatakse erinevate väetiste tootmise lähteainetena.

Nagu allpool näha, on uurea (CO(NH₂)₂) peamine toodetav ühend. See on teile võib-olla tuttav, isegi kui teil pole keemiaalast haridust, kuna see on imetajate, sealhulgas inimeste valguvahetuse peamine lõppprodukt ja ühend, mis sisaldub uriinis, higis ja väljaheites.

Purgist korkide kasutamine potis: lihtne nipp, mida tasub proovida, et parandada oma taimede tervist

Keeruline olukord

2022. aastal koges lämmastikväetiste tootmisega tegelev keemiatööstus tõsiseid vapustusi seoses Ukraina sõja põhjustatud maagaasi hinna volatiilsusega. Järgmisel graafikul näete maagaasi hinna ja uure lõpphinna korrelatsiooni viimase 7 aasta jooksul.

Näiteks kasutab Euroopa väetisetööstuse juhtiv ettevõte Yara 80% maagaasist SMR-i abil vesiniku tootmiseks ja 20% tehnoloogilise protsessi kütmiseks ja elektrienergia tootmiseks. Seega, kui Euroopa turg (TTF) kehtestas hinnad üle 180 euro/MWh mitme nädala jooksul ajavahemikus juulist septembrini 2022 võrreldes 2021. aasta keskmise näitajaga 40 euro/MWh, oli mõju tohutu. Järgmisel graafikul näete maagaasi hindade mõju keemia- ja väetisetööstusele.

Illustratsioon, mis kajastab olukorda Euroopa keemia- ja väetisetööstuses pärast energiahindade tõusu. Allikas: ICIS

Sellises keerulises olukorras 2022. aastal olid paljud tehased sunnitud tootmise peatama. Peaaegu kõikide meie tarbitavate põhitoiduainete hind sõltub vähemalt 20% ulatuses väetiste hinnast, ulatudes 40%ni nisu ja maisi puhul.

Venemaa juhtum vesiniku

See olukord meenutab mulle, mida Javier Blas ja Jack Farchi kirjutavad oma raamatus „Maailm on müügis”, kus Venemaa oli 2010. aastaks saanud üheks peamiseks nisueksportijaks ja Lähis-Ida ja Põhja-Aafrika leivatarbijariigid olid äärmiselt sõltuvad selle impordist.

Rahvusvaheline ettevõte Glencore teatas meedia kaudu Juri Ognevi kaudu, et „Venemaa valitsusel on kõik põhjused nisu ekspordi peatamiseks”. Kaks päeva hiljem, 5. augustil 2010, keelas Moskva ekspordi ja teravilja hind tõusis 15%. See tõi kaasa hindade tõusu kõige ebasoodsamates riikides, mis oli katalüsaatoriks sellele, mis hiljem sai tuntuks kui „Araabia kevad”.

Millist õppetundi saame sellest võtta? Et kehv saak, olgu see siis looduslikel põhjustel (Venemaa põllukultuure tabanud põud) või kasvustimulaatorite (väetiste) puudumise tõttu, toob paratamatult kaasa toiduainete inflatsiooni. Täna teavad kõik, et inflatsioon on vaikne maks, mis vähendab meie ostujõudu. Selle ulatus võib olla nii suur, et riigi stabiilsus ja julgeolek võivad sattuda ohtu, kui puuduvad põhitoiduained.

Kavalus jäätmete ringlussevõtuks: Euroopa meetod kodu kütmiseks ilma lisakulutusteta

Kas väetiste dekarboniseerimine on kasulik?

Pärast hiljutisi geopoliitilisi sündmusi on täiesti tõenäoline, et sõltuvus maagaasist (ja ammoniaagi ekspordist) võib kaduda koos taastuva vesiniku tootmise kasvuga. Minu arvates leiab elektrolüüsiga toodetud taastuv vesinik selles sektoris ühe oma sobivaimatest tarbijatest.

1 tonni ammoniaagi dekarboniseerimiseks on reaktsiooni stehiomeetria (1N₂ + 3 H₂ <—> 2 NH₃) alusel arvutatud, et iga toodetud NH₃ tonni kohta on vaja 176 kg H₂ (ja 820 kg N₂). Seega, efektiivsusega 55 MWh/t H₂, on ühe tonni NH₃ tootmiseks vajaliku rohelise vesiniku tootmiseks vaja 9,7 MWh taastuvenergiat.

Enne COVID-19 pandeemia puhkemist oli ammoniaagi rahvusvaheline kaubandusmaht 19 miljonit tonni aastas ja see oli tihedalt seotud väetiste tootmisega.

Nagu allpool esitatud graafikust näha, on ammoniaagi hind FOB Musta mere turul Venemaal, mis on üks maailma suurimaid eksportijaid, väga ebastabiilne ja on viimase kahe aastakümne jooksul kõigunud vahemikus 200–550 USA dollarit tonni kohta.

Nagu maagaas, transporditakse ka ammoniaak välismaale vedelas olekus. Selleks on kaks võimalust:

– ümbritseva õhu temperatuuril ja rõhul umbes 10 baari.

– atmosfäärirõhul ja temperatuuril -33,6 °C.

Tuleb märkida, et ammoniaagi transportimiseks mõeldud poolkülmhoidlad on tavaliselt suurema mahutavusega kui ammoniaagi transportimiseks mõeldud survestatud hoidlad. Seetõttu veavad peamiselt just poolkülmhoidlad ammoniaaki merel, transportides 19 miljonit tonni NH₃ aastas. Järgmisel joonisel on näha maailma laadimis- ja lossimissadamad.

Eeldatavasti toob rohelise ammoniaagi tootmine piirkondades, kus see taastuv ressurss on väga rikkalik, kaasa ammoniaagi ekspordi märkimisväärse kasvu järgmise kümne aasta jooksul. See eeldab ainult halli ammoniaagi dekarboniseerimist, mis eraldab 1,8 t CO₂/t NH₃, ja arvestamata võimalikke uusi kasutusalasid laevakütusena.