Produkcja zielonego amoniaku to melodia dalekiej przyszłości

Inwestycjami w ten związek chemiczny najbardziej zainteresowane są dziś Azoty i Orlen. Nie mają jednak innego wyjścia, gdyż zużywają duże ilości amoniaku wytwarzanego z coraz mniej akceptowalnego na świecie gazu ziemnego. Dla innych firm to temat mało interesujący.

Amoniak (NH3) jest nieorganicznym związkiem chemicznym azotu i wodoru o charakterystycznym zapachu. W naturze powstaje jako produkt gnicia substancji zawierających białko, a w przemyśle podstawowymi surowcami wykorzystywanymi do jego wytwarzania są gaz ziemny i powietrze. Amoniak ma szerokie zastosowanie. Największe jego ilości wykorzystuje się przy produkcji nawozów sztucznych i kwasu azotowego. Znajduje też zastosowanie w branżach: tekstylnej (m.in. przy produkcji tkanin syntetycznych), zbrojeniowej (materiały wybuchowe), kosmetycznej (farby do włosów), chemii gospodarczej (środki czyszczące), spożywczej, chłodniczej i hutniczej.

Ponadto w ostatnich latach duże nadzieje z amoniakiem wiąże szeroko rozumiana energetyka. Jej przedstawiciele liczą, że dzięki temu związkowi chemicznemu będzie można magazynować energię, a następnie ją odzyskiwać w postaci prądu i to w dodatku w sposób ekologiczny i zeroemisyjny. Kluczową rolę ma w tym procesie pełnić zielony wodór otrzymywany w wyniku elektrolizy wody, do której z kolei wykorzystywana ma być energia elektryczna produkowana z OZE. Azot tak jak dotychczas uzyskiwano by poprzez bezpośrednią jego separację z powietrza.

Czołowy producent

Amoniak od dawna znajduje zastosowanie w działalności biznesowej prowadzonej m.in. przez giełdowe spółki i grupy kapitałowe. Kluczowym jego producentem, nie tylko w Polsce, ale i regionie Europy Środkowo-Wschodniej, od dawna są Azoty. Całkowite zdolności wytwórcze koncernu w tym zakresie wynoszą ponad 2 mln ton rocznie. Podstawowym surowcem wykorzystywanym do produkcji amoniaku jest gaz ziemny. Okresowo Azoty pozyskują go również od innych firm w ramach optymalizacji procesów wewnętrznych lub zakupów uzupełniających. Dla grupy jest to kluczowy surowiec stosowany przy produkcji nawozów.

Obecnie Azoty prowadzą analizy ekonomiczne i techniczne dotyczące produkcji zielonego wodoru i w dalszym kroku zielonego amoniaku. Podają, że proces wytwarzania zielonego amoniaku co do zasady nie różni się niczym od produkcji amoniaku z gazu. Kluczowe w tym procesie jest pochodzenie wodoru, którego produkcja z wykorzystaniem elektrolizerów wymaga ogromnych ilości odnawialnej energii elektrycznej. – Z naszej perspektywy istotne jest powiązanie pozyskiwania zielonego wodoru z zapewnieniem dostępu do odpowiedniej ilości energii odnawialnej na rynku. Oczywiście szczegółowo analizujemy wady i zalety tych procesów, zwracając również uwagę na rozwijający się na świecie rynek zielonego amoniaku produkowanego głównie w obszarach, gdzie energia odnawialna jest bardzo tania – informuje Monika Darnobyt, rzeczniczka prasowa Azotów.

Dodaje, że profil produkcyjny firm wchodzących w skład grupy powoduje, iż amoniak zawsze będzie podstawowym surowcem wykorzystywanym w prowadzonej przez nie działalności. W długim okresie kluczowe znaczenie w tym obszarze ma mieć optymalizacja procesów wewnętrznych, obniżka kosztów wytwarzania oraz zapewnienie odpowiedniego serwisu technicznego i logistycznego.

Azoty zapewniają, że analizują liczne projekty związane z szeroko pojętym wzmocnieniem potencjału koncernu w biznesie amoniaku. – Są to zarówno działania w zakresie optymalizacji procesów produkcyjnych i poprawy pozycji kosztowej, jak również m.in. plany rozbudowy infrastruktury techniczno-logistycznej, w tym szczególnie w zakresie bazy magazynowej i rozbudowy terminala morskiego w Policach. Ponadto istotną rolę w tym obszarze odgrywa logistyka kolejowa, gdzie grupa kapitałowa również rozbudowuje swój potencjał, w tym z wykorzystaniem zasobów własnej spółki – Grupy Azoty Koltar – podaje Darnobyt.

Zielony wodór

Wytwórcą amoniaku jest też grupa Orlen, a konkretnie zależny włocławski Anwil. Również on wykorzystuje NH3 do produkcji nawozów azotowych. – Moce przerobowe pracujących instalacji amoniaku (rocznie około 0,5–0,55 mln ton) pozwalają na roczną produkcję w Anwilu na poziomie około 1–1,46 mln ton nawozów azotowych (po rozbudowie części nawozowej) – informuje zespół prasowy Orlenu. Również w Anwilu głównym surowcem do produkcji amoniaku jest gaz ziemny. Spółka podejmuje jednak liczne działania w celu efektywnego zmniejszania zużycia błękitnego paliwa. Prowadzi też badania w zakresie pozyskania źródeł zielonego wodoru i możliwości jego wykorzystania w produkcji zielonego amoniaku, który nie jest jeszcze obecny na rynku polskim.

Jednocześnie Anwil obserwuje nowe sposoby wykorzystania amoniaku w różnych sektorach gospodarki. „Kierunek dalszego rozwoju zastosowania amoniaku będzie adekwatny do kierunków globalnej polityki dekarbonizacyjnej i określających ją regulacji. Również biorąc pod uwagę nowe zastosowania amoniaku w sektorze transportu morskiego i w sektorze energetycznym” – twierdzi zespół prasowy Orlenu.

Zauważa, że pomimo możliwości korzystania z najlepszych dostępnych technik w zakresie produkcji amoniaku, głównym czynnikiem limitującymi nie tylko rynek polski, jest dostępność energii pozyskanej z OZE. Orlen, realizując różne cele określone w zaktualizowanej niedawno strategii, będzie m.in. starał się istotnie zwiększyć jej produkcję. Dwa lata temu zakładał, że do 2030 r. jego moce w OZE wyniosą 2,5 GW. Teraz celem jest już 9 GW. Równocześnie koncern rozwija portfel projektów wodorowych. „Chcemy być operatorem około 1 GW mocy wytwórczej elektrolizerów i jednostek waste-to-H2 w Europie Środkowej. Naszym celem jest pozycja regionalnego lidera w zakresie produkcji, transportu, dystrybucji oraz wykorzystania zero- i niskoemisyjnego wodoru w przemyśle oraz transporcie” – przypomina Orlen. Na tej bazie analizowane są projekty dotyczące produkcji zielonego amoniaku.

Nie zmienia to jednak faktu, że w ocenie koncernu, w dalszym ciągu podstawową barierą dla rozwoju unijnego rynku zielonego amoniaku, i szerzej wodoru, są wspólnotowe regulacje. Chodzi zarówno o te już ogłoszone, jak i wciąż procedowane oraz przygotowywane. W ocenie Orlenu wskazane jest bardziej elastyczne niż dotychczas podejście do spraw OZE, uwzględniające regionalne i lokalne uwarunkowanie geograficzne poszczególnych krajów. Koncern domaga się też większego zaufania decydentów do rozwoju energetyki nuklearnej opartej o technologii SMR, która może stanowić doskonałe uzupełnienie OZE na drodze do osiągnięcia celów dekarbonizacyjnych UE.

Małe zainteresowanie

Amoniak w niewielkim stopniu znajduje zastosowanie w grupie Ciech. – W produkcji sody metodą Solvaya amoniak używany jest w postaci 25-proc. roztworu w wodzie, czyli w postaci tzw. wody amoniakalnej. Amoniaku zużywamy niewiele w stosunku do innych surowców, bo jest on katalizatorem procesu chemicznego zachodzącego w obiegu zamkniętym układu produkcyjnego, więc głównie uzupełnia się ubytki – informuje Mirosław Kuk, rzecznik Ciechu. Grupa nie produkuje tego związku chemicznego, a jedynie kupuje go w ilości około kilku tysięcy ton rocznie w Polsce i innych krajach europejskich. Nie ma też istotnych planów związanych z rozwojem swojej działalności w tym zakresie. Projekty badawczo-rozwojowe ograniczają się do takich inicjatyw, które mają przyczynić się do zmniejszenia zużycia amoniaku. Według spółki energetyka oparta na wodorze będzie tym biznesem, który w najbliższym czasie przyczyni się do wzrostu zapotrzebowania na amoniak. – Bodźcem do rozwoju produkcji zielonego amoniaku może być ograniczona podaż gazu ziemnego oraz rozwój OZE w Polsce. Dla grupy Ciech rozwijanie rynku amoniaku ma znaczenie w dywersyfikowaniu źródeł dostawców – twierdzi Kuk.

Amoniaku nie produkuje grupa KGHM. Nie prowadzi też projektów inwestycyjnych lub badawczo-rozwojowych dotyczących tego związku. W grupie jedynie zależna firma Nitroerg, wykorzystuje amoniak jako tzw. czynnik chłodniczy w obiegu chłodni amoniakalnej oraz w postaci wody amoniakalnej w procesie neutralizacji ścieków poprodukcyjnych. Dodatkowo KGHM Metraco wykorzystuje roztwór wody amoniakalnej przy odzysku renu.

Z giełdowych firm amoniaku w prowadzonej działalności nie wykorzystują Polwax i JSW. Z firm energetycznych zainteresowania amoniakiem nie wykazuje Enea, która wprost informuje, że nie ma planów angażowania się w produkcję lub rozwój technologii w tym obszarze. Jak sprawa wygląda w PGE i Tauronie nie wiadomo, gdyż oba koncerny nie odpowiedziały na nasze pytania. Żadnych informacji nie udzieliły też firmy PCC Rokita, PCC Exol, MOL Group i Boryszew.