Ny teknologi vil give landmænd mulighed for selv at producere kunstgødning og e-fuels

”Vi mener, at denne teknologi har et kæmpe potentiale til markant at ændre den globale markedssituation for ammoniak og lette den grønne omstilling af en række sektorer.”

Sådan siger lektor Emil Dražević, leder af forskningsgruppen Power to Chemicals på Aarhus Universitet, om det nye forskningsprojekt AELECTRA, der sigter efter et udvikle en teknologi, der giver virksomheder, industrier og landmænd mulighed for selv at producere flydende ammoniak, mere økonomisk og miljøvenligt end dagens centraliserede såkaldte Haber-Bosch proces.

Projektet har modtaget støtte på ca. 26 mio. kr. (3,5 mio. euro) fra det europæiske innovationsråds Pathfinder-program og har deltagere fra Frankrig, Holland, Belgien, Norge, Grønland og Danmark. Aarhus Universitet leder projektet.

”Med AELECTRA bygger vi en prototype på en teknologi, der kan lagre elektrisk energi i flydende, vandfri ammoniak, og som er yderst velegnet til decentral brug. Den decentraliserede produktionskapacitet udnytter fuldt ud de rumlige og tidsmæssige variationer, der er ved produktion af vedvarende energi,” siger lektor Jacopo Catalano, leder af forskningsgruppen Membrane Engineering og co-PI på ALECTRA-projektet.

Han tilføjer:

”Teknologien vil være relevant for flere industrisektorer, herunder elproduktion, fødevarer, medicinalindustrien, shipping samt selvfølgelig til gødningsproduktion, hvor storbønder kan få mulighed for at producere egen ammoniak til gødning eller som elektro-brændstoffer (e-fuels) til emissionsfrie traktorer.”

Den nye teknologi kan producere og udskille ammoniak med energieffektivitet tilsvarende Haber-Bosch processen. Men modsat Haber-Bosch, vil den nye teknologi virke under langt mildere forhold og har derfor ikke brug for varmevekslere eller høje tryk.

Det halverer investeringsomkostningerne og gør teknologien attraktiv for decentraliseret produktion:

”Vores beregninger viser, at teknologien udkonkurrerer Haber-Bosch i produktionsskalaer op til 1.000 kg i timen. Den prototype, vi bygger, producerer og udskiller ammoniak fra reaktoren til direkte lagring som væske i stålcylindre,” fortsætter Emil Dražević.

Ammoniak er i dag volumenmæssigt blandt de ti vigtigste kemikalier, der produceres i verden. Stoffet benyttes primært til fabrikation af kunstgødning til moderne landbrug, men særligt grøn ammoniak spås også en stor fremtid til energilagring og CO2-reduktion fra diverse industrier.

”I dag kommer 19 pct. af EU’s primære energi fra vedvarende energi, så den grønne omstilling er godt i gang. Men med til historien hører også ændringen fra en meget centraliseret energiproduktion til en decentraliseret – en ændring, der også skal finde sted for store nedstrøms energiforbrugere, f.eks. til fremstilling af ammoniak. Med AELECTRA-projektet visualiserer vi en fuldt decentraliseret værdikæde, fra vedvarende energiproduktion til grøn ammoniak. Det giver nye anvendelsesmuligheder, f.eks. for at et lokalt landsamfund kan bruge solpaneler til at producere deres egen kunstgødning. Eller at en lokal havn med et par vindmøller kan producere sin egen ammoniak som brændstof til fiskeindustrien,” siger Nicolai Fossar Fabritius, seniorpartner og grundlægger af det grønlandske vindkraftselskab Anori A/S, der også deltager i projektet.

Årligt produceres globalt ca. 235 mio. tons ammoniak, primært via Haber-Bosch processen. Produktionen koster 1,4 pct. af hele verdens energiforbrug og udleder årligtca. 450 mio. tons kuldioxid - omkring 1 pct. af alle menneskeskabte CO₂-emissioner og mere end nogen anden industriel kemisk produktion.

”Med AELECTRA håber vi at kunne gøre en stor forskel her, ved at bringe klimaneutral, grøn ammoniak i spil via decentral lokal produktion til en lavere pris end Haber-Bosch. Hvis det lykkes, vil teknologien vende op og ned på den måde, der produceres ammoniak på i dag,” siger Emil Dražević, der dog understreger kompleksiteten i projektet:

”Konceptet er højrisiko, men med høj gevinst, og der er en række betingelser, vi skal opfylde i løbet af projektet, før teknologien fungerer, som vi forestiller os,” tilføjer han.

Projektets samarbejdspartnere er: Aarhus Universitet (koordinator), forskningsinstituttet SINTEF (Norge), forskningsorganisationen VITO (Belgien) samt virksomhederne C2CAT (Holland), Eltronic FuelTech A/S (Danmark), Adisseo (Frankrig) og Anori A/S (Grønland).

Projektet løber i fire år fra oktober 2023.