Bændablaðið - 28.01.2021, Blaðsíða 22

Bændablaðið | Fimmtudagur 28. janúar 202122
UTAN ÚR HEIMI
Það virðist ætla að verða raunin
að rafdrifnir bílar í náinni framtíð
verði annaðhvort drifnir áfram
af rafmagni frá rafhlöðum eða
rafmagni sem framleitt er um
borð í bílunum sjálfum með
vetnisknúnum efnarafal. Þriðji
möguleikinn gæti þó allt eins
orðið ofan á, en það er að nota
ammoníak á efnarafalana í stað
vetnis.
Gallinn við vetni hefur einna
helst verið sá hversu eldfimt og
rokgjarnt það er og hversu örsmáar
sameindir þess eru. Þær geta nánast
smogið í gegnum hvaða efni sem er,
jafnvel stál. Því hefur vandinn ekki
síst legið í smíði tanka til að geyma
vetnið. Þetta virðist mönnum samt
hafa tekist að leysa með þokkalegum
hætti. Það er hins vegar líka hægt að
umbreyta vetni í fljótandi ammoníak
sem leysir mörg vandamál og er mun
meðfærilegra til flutninga.
Tilraun gerð í Ástralíu
Greint var frá tilraun í ástralska
fjölmiðlinum New Atlas árið
2018 þar sem CSIRO, Iðnaðar­
rannsóknarstofnun breska heims­
veldisins í Ástralíu (Australia's
Commonwealth Scientific and
Industrial Research Organisation)
gerði prófanir á vetnisknúna
efnarafalsbílnum Toyota Mirai.
Einnig var notaður Hyundai Nexo
vetnisbíll við þessar tilraunir.
Í stað vetnis notuðu áströlsku
vísindamennirnir ammoníak sem
eldsneyti. Þá var efnarafalnum
breytt á þann hátt að í honum var
málm­mebra (gegnhleyp himna) sem
aðskildi vetnið úr ammoníakinu um
leið og það fór í gegnum efnarafalinn.
Í raun mun vera um að ræða hina
þekktu Haber­Bosch aðferð sem
byggir á því að blanda köfnunarefni
(N) saman við vetni (H2) þannig að
úr verði ammoníak (NH3), nema að
í Toyota vetnis­efnarafalnum var
þessu efnaferli snúið við. Var þetta
í fyrsta sinn í heiminum sem reynt
er að keyra efnarafal sem nýtir vetni
sem orkugjafa á ammoníaki. Það er
samt ekki í fyrsta skipti sem reynt
er að framleiða raforku í gegnum
efnarafal sem notar ammoníak beint
eða óbeint. Var m.a. gefin út ritgerð
um slíka tilraun árið 2004.
Einn helsti kosturinn við að nota
ammoníak í stað vetnis er hversu
auðvelt er að geyma það í tönkum og
flytja það, auk þess sem ammoníak
er nærri tvöfalt orkuríkara á hverja
þyngdareiningu en vetni. Það þýðir
að eldsneytistankar geta verið
umtalsvert minni. Þá er auðvelt að
gera ammoníak að fljótandi vökva
við herbergishita undir 8 til 10 bara
þrýstingi. Til að gera vetni fljótandi
þarf að kæla það niður í ­252,87 °C .
Gæti flýtt ferlinu í orku skiptum
í samgöngum
Að nota ammoníak sem orkubera
stóreykur möguleikana á orku­
skiptum skipaflota heimsins
og að knýja skip með rafmagni
sem framleitt er með vetnis­
efnarafölum. Þetta gæti hugsanlega
einnig stóraukið möguleikana á
hönnun rafknúinna flugvéla. Auk
þess er ammoníak nýtt í stórum stíl
áburðarframleiðslu, þannig að með
aukinni framleiðslu og breiðara
notkunarsviði ætti það að geta leitt
til lægri framleiðslukostnaðar á
áburði.
Tækniteymi CSIRO hannaði
málm­membruna í höfuðstöðvum
Pullenvale Technology í Brisbane
í Queensland i Ástralíu. Hún er
þeim eiginleikum gædd að geta
fullkomlega aðskilið vetnið frá
köfnunarefninu þannig að eftir
stendur mjög hreint vetni sem
laust er við aðrar gastegundir.
Dr. Larry Marshall, yfirmaður
CSIRO, var meðal þeirra fyrstu
sem fékk að prufukeyra bifreið á
ammoníaki og gekk tilraunin vel.
„Þetta markaði straumhvörf í
orkunotkun,“ sagði dr. Marshall.
„Við væntum þess að hönnun
CSIRO muni auk möguleikana á
að geyma hreina orku í framtíðinni
og auðvelda flutning á henni á
markað.“
Síðan þessi tilraun var gerð
hafa tæknimenn CSIRO unnið að
því að kynna þessa aðferðarfræði
víða um heim, þó mest í Asíu.
Skipaútgerðir sýna ammoníak-
efnarafölum áhuga
Áhugi á ammoníakdrifnum efna­
rafölum hefur verið að stóraukast
hjá stórskipaútgerðum að því
er fram kom á vefsíðu VPO
á nýliðinni Þorláksmessu.
Er þar m.a. vísað til ShipFC
verkefnisins sem hlotið hefur
styrk frá rannsóknar­ og
nýsköpunarverkefni ESB
(Horizone 2020). ShipFC verk­
efnið miðar að því að setja
tveggja megawatta ammoníak
efnarafal í úthafsþjónustuskipið
Viking Energy sem gert er út af
Eidesvik og er það í samstarfi
við orkufyrirtækið Equinor.
Gert er ráð fyrir að prufukeyra
skipið með þessum efnarafal
í að minnsta kosti 3.000
klukkustundir. Í framhaldi af
þeirri tilraun er ætlunin að skala
verkefnið upp í 20 MW efnarafal
fyrir úthafsflutningaskip.
Dr. Michail Cheliotis hefur
unnið að þessu máli í samstarfi
við Strathclyde háskóla. Hann
segir að þótt ammoníak hafi vissa
galla eins og hættu á tæringu, þá
hafi löng reynsla í meðhöndlun
þess yfirunnið þau vandamál.
Þá stafi ekki nærri eins mikil
sprengihætta af ammoníaki eins
og vetni auk þess sem það sé
orkuríkara og taki mun minna
rúmmál í geymslu. Þá nýtist
líka mikil reynsla fyrir hendi í
meðhöndlun á fljótandi gasi. Eins
útheimti efnarafalar mun minna
pláss en hefðbundinn vélbúnaður
sem gengur fyrir dísilolíu og
auki því flutningsrými um borð
í skipunum.
Um 235 milljónir tonna
af ammoníaki framleiddar
í heiminum
Ammoníaksframleiðsla heims ins
á árinu 2019 var um 235 milljónir
tonna. Af því voru yfir 100 milljón
tonn af ammoníaki flutt með
skipum víða um heim, en um
þriðjungur heimsframleiðslunnar
fer til fram leiðslu á áburði.
Búist er við að miðað við
óbreyttar forsendur verði
ammon íak framleiðslan komin
í 290 milljónir tonn árið 2030,
en hún gæti aukist enn frekar ef
ammoníak verður tekið upp sem
orkumiðill í samgöngum.
Ammoníak er auðvelt að fram­
leiða á Íslandi með hreini raforku
og var reyndar gert um langt
árabil í áburðarverksmiðjunni í
Gufunesi sem nú er að verða að
kvikmyndaveri. Áburðar verk­
smiðjan var reist á árunum 1951
til 1954 og framleiddi ammoníak
og áburð fram til 1. október
2001 þegar gassprenging varð í
verksmiðjunni. /HKr.
Sameyki Stéttarfélag í almannaþjónustu, óskar eftir
sumarhúsum og/eða íbúðum á leigu fyrir félagsmenn
sína sumarið 2021.
Einungs húsnæði í góðu ásigkomulagi og
í frágengnu umhverfi kemur til greina.
Upplýsingar um staðsetningu, stærð, aldur eignar, verð,
ástand, fjölda gistirýma og aðra aðstöðu s.s. heita potta
skulu koma fram, ásamt myndum.
Áhugasamir sendi upplýsingar til Ásu á netfangið
asaclausen@sameyki.is fyrir 5. febrúar n.k.
Öllum tilboðum verður svarað.
Sameyki stéttarfélag í
almannaþjónustu óskar eftir íbúðum
og/eða sumarhúsum til leigu
Rannsóknarteymi CSIRO í Ástralíu notaði Mirai bifreið frá Toyota ásamt Hyundai Nexo bifreið í tilraun sinni við að
nota ammoníak sem orkugjafa í stað hreins vetnis. Notast var við vetnis-efnarafala sem í bifreiðunum voru en með
viðbótarbúnaði sem klauf ammoníakið í vetni og köfnunarefni þar sem Haber-Bosch tækni til að búa til ammoníak
er snúið við.
ShipFC verkefnið miðar að því að setja tveggja megawatta ammoníak
efnarafal í úthafsþjónustuskipið Viking Energy sem gert er út af Eidesvik og
er það í samstarfi við orkufyrirtækið Equinor. Gert er ráð fyrir að prufukeyra
skipið með þessum efnarafal í að minnsta kosti 3.000 klukkustundir. Í
framhaldi af þeirri tilraun er ætlunin að skala verkefnið upp í 20 MW efnarafal
fyrir úthafsflutningaskip.
Ástralskir vísindamenn nýttu ammoníak til að knýja vetnisbíla Toyota og Hyundai:
Ammoníak talið geta verið heppilegri orkumiðill
en hreint vetni fyrir fjölþættar samgöngur
– Auðvelt er að framleiða ammoníak á Íslandi – gæti flýtt orkuskiptum í öllum samgöngum á sjó, landi og jafnvel í lofti
Lely Center Ísland
Reykjavík: Krókháls 5f – Sími 414 0000 – www.vbl.is
Akureyri: Óðinsnes 2 – Sími 464 8600
STARTARAR í flestar
gerðir dráttarvéla