Amoniac, được tạo thành từ nitơ và hydro, thường được sử dụng làm phân bón. Vào đầu những năm 1910, các nhà khoa học đã nghĩ ra cách tổng hợp phân bón, nhưng trước đó, phân bón nông nghiệp chính là phân chim hoặc phân dơi, phải lấy từ các đảo nhiệt đới và rất khan hiếm.
Sản xuất amoniac ở quy mô công nghiệp giúp nông nghiệp bùng nổ. Theo một nghiên cứu của Đại học Manitoba, nếu không có amoniac sẽ không thể sản xuất khoảng một nửa lương thực của thế giới ngày nay.
Amoniac cũng được sử dụng để sản xuất chất nổ cho ngành khai thác mỏ và là thành phần chính trong nhiều sản phẩm dược phẩm và tẩy rửa.
Hiện tại, sản xuất amoniac chủ yếu dùng nhiên liệu hóa thạch, tạo ra 1,8% lượng khí thải CO2 toàn cầu. Nhưng bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo, có thể sản xuất được amoniac “xanh”, cắt giảm lượng khí thải carbon trong sản xuất nông nghiệp và mở ra nhiều khả năng sử dụng amoniac.
Nổi bật trong số đó là việc sử dụng amoniac làm nhiên liệu, có thể giúp khử cacbon trong lĩnh vực vận tải biển. Theo CNN, đó là những gì nhà máy ở Vịnh Nelson sẽ chú trọng.
“Amoniac xanh sẽ bắt đầu thay thế dầu FO trên tàu và sẽ thay thế dầu diesel. Nó sẽ trở thành nhiên liệu của tương lai, đặc biệt là trong ngành hàng hải” - Colin Loubser, giám đốc điều hành của Hive Energy Châu Phi, đơn vị đang xây dựng nhà máy, cho biết.
Loubser giải thích, quá trình tạo ra amoniac xanh khá đơn giản, chỉ cần nước, không khí và điện. Điện phân được sử dụng để tách nước thành hydro và ôxy, và một bộ phận tách khí chiết xuất nitơ từ không khí. Hydro và nitơ sau đó được kết hợp để tạo ra amoniac.
“Quá trình làm cho amoniac trở nên xanh là sử dụng năng lượng tái tạo cho việc này, chứ không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, than đá hoặc khí đốt. Đó là một quy trình hoàn toàn xanh” - Loubser nói.
Nhà máy trị giá 4,6 tỉ USD dự kiến bắt đầu hoạt động vào năm 2026. Nhà máy sẽ được cung cấp năng lượng bởi một trang trại điện mặt trời gần đó và sẽ lấy nước (cần một lượng lớn để tạo ra amoniac) từ một nhà máy muối ăn địa phương chuyên khử muối trong nước biển.
Theo Loubser, ít nhất 20.000 việc làm sẽ được tạo ra trong khu vực trong suốt vòng đời của dự án.
Đây sẽ là một sự phát triển đáng hoan nghênh cho khu vực. Asanda Xawuka của Coega Development Corporation - đơn vị chịu trách nhiệm mang lại việc làm cho khu vực - cho biết: “Chúng tôi đã bị ảnh hưởng nặng nề bởi COVID-19. Nhiều công việc đã bị mất ở Nam Phi. Đối với chúng tôi ở Đông Cape, tỉ lệ thất nghiệp đang ở mức trên 50%. Điều đó có nghĩa là nhà máy tương lai sẽ đem đến cơ hội việc làm lớn cho chúng tôi”.
Ngành vận tải biển tạo ra gần 3% lượng khí thải CO2 toàn cầu vào năm 2018. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, amoniac sẽ cần chiếm 45% nhu cầu nhiên liệu cho tàu bè toàn cầu vào năm 2050, để có thể thực hiện được kịch bản phát thải ròng bằng 0.
Theo nghiên cứu của Đại học Manitoba, amoniac xanh cũng có thể được đốt cháy trong các nhà máy nhiệt điện than hiện có để nhanh chóng giảm lượng khí thải CO2, hoặc trong các nhà máy được tùy chỉnh để chạy hoàn toàn bằng amoniac.
Một yếu tố hạn chế là amoniac là một loại khí cay và độc, vì vậy cần được xử lý bởi các chuyên gia. Sử dụng amoniac làm nhiên liệu sẽ tạo ra các oxit nitơ, có thể trở thành khí nhà kính và gây ô nhiễm không khí, đòi hỏi phải có thêm công nghệ để kiểm soát khí thải.
Nhiều hệ thống sẽ sử dụng amoniac xanh - bao gồm cả động cơ tàu - vẫn đang được phát triển, đó là lý do mức sản xuất hiện tại thấp. Tuy nhiên, sản xuất dự kiến sẽ bùng nổ: Theo báo cáo của Precedence Research, thị trường amoniac xanh chỉ chiếm 36 triệu USD vào năm 2021, nhưng sẽ tăng lên 5,4 tỉ USD vào năm 2030.
