سازمان توسعه فناوریهای صنعتی و انرژیهای نو ژاپن، NEDO، همراه با شرکتهای Mitsui Chemicals، Maruzen Petrochemical، Toyo Engineering و Sojitz Machinery، از آزمایش موفق همسوزی آمونیاک در یک کوره آزمایشی کراکینگ نفتا خبر دادند. سهم آمونیاک در این آزمون، بر مبنای گرمای ورودی کل کوره، به ۸۵ درصد رسید. Hydrocarbon Processing،
همسوزی آمونیاک در کوره کراکینگ نفتا چگونه انجام شد؟
در این آزمون، مشعلهای کف با آمونیاک خالص کار کردند و مشعلهای دیواره از گاز خروجی فرایند با سوخت متان استفاده کردند.
عدد اعلامشده، سهم آمونیاک از انرژی حرارتی ورودی است؛ نه درصد حجمی یا جرمی آن در مخلوط سوخت. همچنین، این عدد نباید بهعنوان درصد کاهش انتشار دیاکسیدکربن معرفی شود.
به گفته مجریان، انتشار اکسیدهای نیتروژن (NOx) در سطح قابل مقایسه با کورههای تجاری موجود باقی ماند. پایداری شعله، انتقال حرارت مناسب به لولههای کراکینگ و مهار NOx از الزامات فنی توسعه بودهاند.
گام بعدی، استفاده از آمونیاک در مشعلهای دیواره و دستیابی به احتراق تمامآمونیاکی در کل کوره است. نتیجه فعلی مربوط به مقیاس آزمایشی است و به معنی بهرهبرداری تجاری گسترده نیست. اطلاعیه رسمی Mitsui Chemicals
آیا استفاده از آمونیاک به معنی حذف انتشار کربن است؟
آمونیاک در ساختار مولکولی خود کربن ندارد، اما ارزیابی اثر اقلیمی آن باید فراتر از محل احتراق انجام شود. روش تولید سوخت، انرژی مصرفشده و انتشار ناشی از زنجیره تأمین نیز بر نتیجه اثر دارند.
گزارش «نقشه راه فناوری آمونیاک» آژانس بینالمللی انرژی نشان میدهد تولید متداول آمونیاک به سوختهای فسیلی وابسته است و میتواند با انتشار قابل توجه دیاکسیدکربن همراه باشد. بنابراین، برای ارزیابی کاهش انتشار، مشخص بودن منشأ و روش تولید آمونیاک ضروری است. آژانس بینالمللی انرژی
موضوع دیگر، ترکیب گازهای خروجی است. احتراق آمونیاک میتواند با تشکیل ترکیبات نیتروژنی و خروج آمونیاک نسوخته همراه باشد. برنامه همکاری فناوری سوختهای پیشرفته AMF، توجه به اکسید نیتروژن N₂O و انتشار بالادستی تولید و حمل سوخت را نیز برای ارزیابی زیستمحیطی مطرح میکند. این ملاحظات عمومی، به معنی اثبات وجود چنین مشکلاتی در آزمون اخیر نیستند.
در نتیجه، تعیین منفعت اقلیمی این فناوری به دادههای اندازهگیری و مشخص بودن محدوده ارزیابی نیاز دارد؛ سهم حرارتی سوخت بهتنهایی پاسخگوی این پرسش نیست.
اهمیت پایش و اندازهگیری در ارزیابی فناوری
از دیدگاه فنی، نتیجه یک آزمون زمانی برای تصمیمگیری صنعتی کاربرد دارد که شرایط اجرای آن روشن باشد و امکان مقایسه با عملکرد مرجع فراهم شود. برای ارزیابی فناوریهای احتراق آمونیاک، توجه به موارد زیر پیشنهاد میشود:
ترکیب گاز خروجی: بررسی NOx، آمونیاک نسوخته و، متناسب با هدف ارزیابی، N₂O در کنار دیگر پارامترهای احتراق؛
شرایط اندازهگیری: ثبت بار کوره، ترکیب سوخت، محل نمونهبرداری و مبنای گزارش غلظت آلایندهها؛
عملکرد حرارتی: بررسی توزیع دما و پاسخ کوره به تغییرات بار و سوخت؛
پایداری بلندمدت: ارزیابی عملکرد در دورههای طولانیتر، راهاندازی و تغییر شرایط عملیاتی.
این موارد، چارچوب پیشنهادی برای بررسی فنی هستند و نباید بهعنوان فهرست تجهیزات نصبشده یا آزمونهای انجامشده در پروژه ژاپنی تلقی شوند.
برای شرکتهای فعال در تجهیزات آنالیزی، توسعه سوختهای جایگزین میتواند زمینه بررسی نیازهای تازه در پایش فرایند را فراهم کند. بااینحال، انتخاب دستگاه باید بر اساس گاز هدف، محدوده اندازهگیری، شرایط نمونه و الزامات محل نصب انجام شود. مناسب بودن یک تجهیز برای کاربردهای متداول صنعتی، بهتنهایی سازگاری آن با این کاربرد را ثابت نمیکند.
