Големите европейски инсталации за биогаз биха могли да се използват не само за производство на електроенергия или биометан, а и за амоняк – основната суровина за азотните торове. Идеята е газът да се преработва на място, близо до фермите и хранително-вкусовите предприятия, вместо да се подава в газовата мрежа или да се транспортира до големи химически заводи.
Това няма да замени големите заводи за торове. При достатъчно големите биогазови мощности обаче може да осигури местен източник на продукция и да намали зависимостта на земеделците от международните цени на природния газ и вносния амоняк.
Големите инсталации достигат необходимия мащаб
Суровият биогаз обикновено съдържа между 55% и 65% метан, а по-голямата част от останалия обем е въглероден диоксид. Инсталация с производство от 1000 нормални кубични метра газ на час би разполагала с приблизително 600 кубични метра метан на час преди пречистване.
По теоретични химични разчети такъв поток може да поддържа производство от около 25 до 30 тона амоняк дневно. Реалният капацитет зависи от състава на газа, ефективността на процеса, прекъсванията и загубите при преработката. Все пак този мащаб е достатъчно голям, за да се обсъжда междинен модел между малка лабораторна инсталация и традиционния завод, който произвежда милиони тонове годишно.
Технологичният процес не е нов. От биогаза първо се отстраняват серни съединения и други примеси. Метанът се преобразува във водород чрез реформинг, от въздуха се отделя азот, а след това двата газа се използват за синтез на амоняк по процеса „Хабер-Бош“. Въпросът не е дали това може да бъде направено, а дали работата на по-малка инсталация ще бъде достатъчно надеждна и икономически оправдана.
По-висока цена на тон, но по-малка зависимост от внос
Големите амонячни заводи са по-ефективни, защото реформингът, пречистването, компресирането и синтезът имат значителни икономии от мащаба. При малка мощност инвестицията на тон продукция е по-висока, а оборудването трябва да възстанови разходите си с по-малко работни часове и по-малък обем производство.
Децентрализираната схема обаче има други възможни ползи: използва местна суровина, може да спести инфраструктурата за подаване на биометан към мрежата, намалява превоза на тор и позволява част от технологичната топлина да се използва на място. Тя би била по-привлекателна и при нестабилни международни пазари, когато доставеният във вътрешността на страната амоняк поскъпва рязко.
На пазара вече се появяват технологии за по-малки амонячни мощности. Компанията Proton Ventures разработва децентрализирани концепции, а в Мароко участва в пилотен проект за зелен амоняк с капацитет 4 тона дневно. Stamicarbon предлага технологии, започващи от 50 тона дневно. Тези примери не означават, че инсталация за превръщане на биогаз в амоняк с конкретен капацитет е готов търговски продукт, но показват, че синтезът на амоняк вече се разглежда и под традиционния мащаб на индустрията.
Постоянният газов поток е решаващ
Евтиният биогаз сам по себе си не е достатъчен. Производството на амоняк изисква висока годишна натовареност и не работи добре при чести прекъсвания. Нестабилният състав на биогаза може да създаде скъпи проблеми в следващите етапи на преработката.
Подходящи биха били обекти с постоянен приток на суровина, професионално пречистване на газа, квалифицирани оператори и достатъчно местно търсене на тора. Необходими са и реални доказателства за работата на катализаторите, нуждите от поддръжка, качеството на крайния продукт и наличността на оборудването при действителни условия, а не само при проектни разчети.
Безопасността е отделен практически въпрос. Амонякът е токсичен, съхранява се под налягане и подлежи на строг контрол. Производството му близо до земеделските потребители може да намали транспортните разходи и рисковете при превоз, но прехвърля част от индустриалната отговорност върху самия обект.
Въглеродният диоксид определя климатичния ефект
Биогазът съдържа въглерод от биологичен произход, но при преобразуването на метана във водород също се отделя въглероден диоксид. Ако този поток просто бъде изпуснат в атмосферата, произведеният амоняк може да има предимство за сигурността на доставките и потенциално по-ниски изкопаеми емисии, но няма да бъде продукт с нулев въглероден отпечатък.
По-силният вариант е отделеният концентриран поток от биогенен въглероден диоксид да се използва или да се съхранява трайно. При определени условия това може да даде дори отрицателен въглероден баланс за цялата система. Резултатът обаче зависи от използваната суровина, течовете на метан, енергийното потребление и надеждността на съхранението.
Техническото улавяне на въглеродния диоксид не решава автоматично въпроса с икономиката. Отдалечен обект без достъпен транспорт до място за съхранение или без местен потребител на газа не може да разчита предварително на приходи от въглеродния поток.
По-вероятният сценарий не е замяна на европейската индустрия за торове, а допълващ модел за малък брой големи и добре управлявани биогазови обекти. Много от съществуващите инсталации са твърде малки за подобна преработка, а големите заводи ще запазят ценовото си предимство при масовото производство.
