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녹색 암모니아

친환경 암모니아가 필요한 이유

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친환경 암모니아: 보다 지속 가능한 미래를 위한 해답

암모니아는 한 번 세상을 구했고, 다시 구할 수도 있습니다.한 세기 전, 세계는 다가오는 식량 위기에 직면했습니다. 인구가 급증하면서 농부들은 토양의 질소 고정 박테리아가 따라잡을 수 없을 만큼 빠르게 작물을 재배해야 했고, 비료로 사용하는 구아노와 천연 질산염의 남미 매장량은 줄어들고 있었습니다. 화학이 해결한 가장 큰 글로벌 문제일 수 있는 상황에서 프리츠 하버와 칼 보쉬는 수소와 대기 중 질소를 압력 하에서 반응시켜 암모니아를 만드는 과정을 개발하여 농민들이 천연 비료 대신에 이를 채택하게 되었습니다.
오늘날의 위기는 기후 변화입니다. 이번에 암모니아는 물 전기 분해에서 수소와 공기에서 분리 된 질소로 생산할 수 있으며 전체 공정은 100% 탄소가 없습니다. 수소와 비교하여 암모니아는 저장 및 운송에서 명백한 장점으로 인해 가장 전통적인 농업 비료 분야에서 에너지 분야로 확장되고 있으며, 탄소 제로 연료 및 수소 에너지의 운반체로서 암모니아는 미래 녹색 개발을 달성하는 데 중요한 기둥입니다.

기후 변화의 위협

기후 변화는 장소, 생물종, 사람들의 생계에 근본적인 위협이 되고 있습니다. 이러한 위기에 적절히 대처하기 위해서는 탄소 오염을 시급히 줄이고 지구 온난화의 결과에 대비해야 합니다.

온도 상승

현재 지구는 1800년대보다 약 1.1°C 더 따뜻해졌습니다. 현재와 같은 이산화탄소 배출 경로라면 금세기 말까지 기온이 4.4°C까지 상승할 수 있습니다.

CO₂ 집중력

지구 대기 중 이산화탄소 농도는 현재 거의 412ppm에 달하며 (ppm)에 육박하고 있으며 계속 증가하고 있습니다. 이는 산업 시대가 시작된 이래 47% 증가한 수치입니다.

물 부족

기후 변화는 물 부족과 물 관련 위험(홍수, 가뭄 등) 모두를 악화시키고 있습니다. 가뭄 등), 기온 상승으로 강수 패턴과 전체 물 순환에 지장을 초래하고 있습니다.

식량 안보

극심한 날씨는 세계 기아의 원인입니다. 지구의 기온과 해수면이 상승하면 그 결과 더 많은 폭염, 가뭄, 홍수, 사이클론, 산불이 발생하고 있습니다. 이러한 조건은 농부들이 식량을 재배하고 굶주린 사람들이 식량을 구하는 것을 어렵게 만듭니다.

자연 재해

지구 표면 온도가 상승함에 따라 가뭄이 더 많이 발생하고 폭풍의 강도가 폭풍의 발생 가능성이 높아질 것입니다.

친환경 에너지 혁신 달성

친환경 암모니아의 가장 유망한 응용 분야 중 하나는 지속 가능한 에너지 운반체로서의 활용입니다. 암모니아는 공기 중에 존재하는 수소와 질소 원소로부터 생산할 수 있으며, 필요한 경우 암모니아 크래커를 사용하여 다시 그 성분으로 분해할 수 있습니다. 즉, 암모니아는 풍력 및 태양열 자원이 풍부한 지역에서 전 세계로 운송되어 직접 전기를 생산하는 데 사용되거나 다시 수소로 분해되어 산업용으로 사용될 수 있습니다.

암모니아는 가스 터빈이나 선박 엔진 등에서 직접 연소할 수도 있습니다. 이러한 다용도로 인해 암모니아는 이상적인 친환경 에너지 분자입니다. 암모니아는 수소보다 에너지 밀도가 높기 때문에 운반이 쉽고 저장하기 쉽습니다. 따라서 그린 암모니아는 재생 에너지 "그린 수소"를 장거리로 운송하는 데 이상적인 액체 에너지 운반체입니다.

또한 암모니아는 이미 기존 운송 인프라를 통해 전 세계적으로 거래되는 제품이기 때문에 글로벌 친환경 에너지 경제와 온실가스 배출량 감축에 상당한 잠재력을 가지고 있습니다.

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스마트한 모듈형 친환경 암모니아 플랜트: 친환경 효율성 혁신

모듈형 그린 암모니아 설계

향상된 확장성

생산 능력을 점진적으로 확장하여 수요 또는 예산 증가에 쉽게 적응할 수 있습니다. 쉽게 적응할 수 있습니다.

비용 효율성

표준화된 모듈은 종종 제조 및 설치 비용을 절감하여 기존 플랜트 설정에 비해 기존 플랜트 설정에 비해 경제적 이점을 제공합니다.

더 빠른 배포

조립식 유닛을 사용하면 조립과 시운전이 빨라져 설계부터 운영까지 프로젝트 일정을 크게 단축할 수 있습니다.

위치 유연성

컴팩트하고 독립적인 특성으로 인해 원격지나 제한된 장소 등 다양한 장소에 적합하며 또는 제한된 사이트를 포함한 다양한 장소에 적합합니다.

환경 발자국 감소

모듈식 설계는 더 환경 친화적일 수 있으며, 더 적은 토지를 필요로 하고 잠재적으로는 배출량을 줄일 수 있습니다.

간소화된 유지 관리 및 업그레이드

모듈식 접근 방식은 큰 중단 없이 개별 구성 요소의 유지 관리와 잠재적 개별 구성 요소를 쉽게 유지 관리하고 잠재적으로 업그레이드할 수 있습니다.

에너지 효율성 향상

이러한 설계는 더 나은 에너지 사용을 위해 최적화될 수 있으며, 재생 가능 에너지에 의존하는 공정에 매우 중요한 에너지원에 의존하는 프로세스에 매우 중요합니다.

맞춤형 솔루션

특정 프로젝트 요구 사항이나 운영 요구 사항에 맞게 모듈을 조정할 수 있는 유연성을 제공합니다.

스마트 시스템

그린 암모니아 플랜트의 스마트 시스템은 제어 시스템 위에 구축된 지능형 원격 운영 관리 시스템입니다. 제어 시스템 위에 구축된 지능형 원격 운영 관리 시스템으로, 그린 암모니아 플랜트에 적용된 제어 시스템의 취약점을 해결합니다.

스마트 시스템에는 스마트 스크린 원격 HMI 및 멀티 카메라 감시와 같은 확실한 기능이 있습니다. 으로
이 세 가지 구성 요소를 결합한 스마트 시스템은 친환경 관리 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
암모니아 플랜트, 현장 작업량 감소, 그린 암모니아 플랜트의 데이터 격리를 제거합니다. 자세한
설명은 다음과 같습니다.

스마트 화면

녹색 암모니아 플랜트의 구성 단위 사이에 스크린을 설치합니다. 각 화면은 다음과 같이 구성됩니다. 생산 상태 모니터링 사진과 핵심 장비 모니터링 사진으로 구분된 여러 장의 사진 사진으로 구성됩니다. 현장 작업자는 스마트 스크린을 통해 설비에 직접 들어가지 않고도 설비의 작동 상태와 장비 결함을 정확하게 파악할 수 있습니다.

원격 HMI

원격 HMI는 현장 스마트 화면 콘텐츠를 포함하고 그린 암모니아 공장 내의 안전, 공정, 장비, 소비 및 제품 정보를 수집하여 공장 내 다양한 시스템의 데이터 격리를 깨고 그린 암모니아 공장의 안전, 생산, 관리 및 운영 데이터의 효과적인 통합을 달성합니다. 또한 원격 HMI에는 실시간 PID 모니터링, 운영 데이터 분석 및 재생, 추세 분석, 데이터 쿼리, 알람 관리, 메시지 푸시, 종합 보고 등의 기능이 있어 언제 어디서나 그린 암모니아 플랜트를 모니터링하고 운영할 수 있습니다.

멀티 카메라 감시

현장의 여러 위치에 카메라 모니터링 지점을 설정하여 플랜트 생산과 환경 조건을 모니터링합니다. 실시간 카메라 모니터링 이미지는 제어실 및 원격 HMI의 스마트 제어실의 화면과 원격 HMI에 포함됩니다. 원격 HMI가 생산 공정에서 이상 징후를 감지하면 해당 지역 근처의 카메라에 접속하여 현장 이미지를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 다중 카메라 감시는 현장의 돌발 상황에 대한 중요한 판단 근거를 제공합니다.

그린 암모니아 플랜트의 주요 파라미터

GA-2000의 레이아웃 치수

단위	길이(m)	너비(m)	높이(m)
수소 준비 단위	13	6	5.5
질소 준비 단위	10	6	2.9
압축 단위	10	5	1.7
암모니아 합성 장치	12	2.5	2.8
냉장 보관 단위	6	2.5	2.5

GA-2000(2,000TPA)의 주요 매개변수
단위	수소 준비 단위	질소 준비 단위	압축 단위	암모니아 합성 장치	냉장 보관 단위
냉각수(T/h)	80	10	5	6	20
전력 소비량(kWh/h)	2,500	60	55	37.5	85
바닥 면적(m²)	78	60	50	30	15

*레이아웃의 부피 비율: 0.75| 수소 생산 장치의 탈염수 소비량: 0.5T/h

*모든 데이터는 이론적 참고용이며, 구체적인 데이터는 실제 프로젝트 배경에 따라 계산되어야 합니다.

GA-2000의 레이아웃 치수

단위	길이(m)	너비(m)	높이(m)
수소 준비 단위	60	28	10
질소 준비 단위	15	7	4
압축 단위	14	10	2.5
암모니아 합성 장치	12	7	4.5
냉장 보관 단위	10	3.5	3

GA-2000(2,000TPA)의 주요 매개변수
단위	수소 준비 단위	질소 준비 단위	압축 단위	암모니아 합성 장치	냉장 보관 단위
냉각수(T/h)	800	100	50	60	200
전력 소비량(kWh/h)	25,000	600	550	132	650
바닥 면적(m²)	1,680	105	140	84	35

*레이아웃의 부피 비율: 0.75| 수소 생산 장치의 탈염수 소비량: 5T/h

*모든 데이터는 이론적 참고용이며, 구체적인 데이터는 실제 프로젝트 배경에 따라 계산되어야 합니다.

*표의 모든 데이터는 이론적 데이터와 KAPSOM의 실제 프로젝트 경험을 참고하여 얻은 것으로, 참고용일 뿐입니다.

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그린 암모니아란 무엇인가요?

그린 암모니아는 그린 수소와 100% 또는 100%에 가까운 재생 에너지를 사용하여 생산되는 암모니아로, 온실가스 배출량이 거의 제로에 가깝습니다(12개월 평균 NH3 kg당 0.3kg CO2e 이하). 즉, 공기에서 질소 분리, 수소 생산, 100년 전통의 하버-보쉬 공정에서 두 원소의 합성 등 생산 공정의 모든 단계가 재생 에너지로 구동되어야 합니다.

친환경 암모니아 생산

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친환경 암모니아: 지속 가능한 내일을 위한 원동력, 오늘!

전 세계는 암모니아에 절대적으로 의존하고 있습니다. 오늘날 전 세계 식량 생산의 절반이 작물 수확량을 늘리기 위해 암모니아에 의존하고 있으며, 1조 4,700억 달러 규모의 시장이 형성되어 있습니다. 그러나 분자의 재현 가능한 분산 생산은 기존 시나리오를 넘어 더 넓은 범위의 사용 사례를 열어줍니다. 리튬 이온 배터리의 9배, 압축 수소의 3배에 달하는 에너지 밀도를 가진 암모니아는 무탄소 에너지 운반체로서 잠재력을 가지고 있으며, 미래의 친환경 개발을 달성하는 데 중요한 축입니다.

재생 에너지 저장

그린 암모니아는 재생 에너지를 저장하고 운반하는 매체로 사용할 수 있습니다. 특히 간헐적인 에너지원인 태양광 및 풍력 에너지에 유용합니다.

해상 연료

친환경 암모니아는 선박용 연료로 특히 유망합니다. 전 세계 탄소 배출량의 상당 부분을 차지하는 해양 산업은 중유를 대체할 연료로 암모니아를 모색하고 있습니다. 암모니아를 연료로 사용하는 선박은 배기가스를 전혀 배출하지 않고 운항할 수 있어 해운업이 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 매력적인 옵션입니다.

지속 가능한 농업

암모니아는 비료의 핵심 성분입니다. 친환경 암모니아는 농업에 보다 지속 가능한 옵션을 제공하여 식량 생산의 탄소 발자국을 줄입니다.

수소 캐리어

친환경 암모니아는 또 다른 청정 연료인 수소를 운송하는 데 사용할 수 있습니다. 암모니아는 수소보다 액화하기 쉽고 저장 및 운송에 덜 극한의 조건이 필요합니다.

화학 산업

암모니아는 기초 화학 물질로서 다양한 제품 생산에 사용됩니다. 친환경 암모니아는 이러한 공정에 지속 가능한 대안을 제공합니다.

연료 전지

연료 전지에서 암모니아를 사용하여 전기를 생산할 수 있습니다. 이러한 연료 전지는 전기 자동차에 동력을 공급할 수 있으며, 특히 배터리 무게와 충전 시간이 제한적인 대형 및 장거리 운송 분야에서 배터리로 구동되는 전기 자동차에 대한 깨끗한 대안을 제시합니다.

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세계 최초의 친환경 암모니아 플랜트, KAPSOM 공급

2021년에는 인도의 한 태양광 기업이 세계 최초로 CO2 배출량을 6240TPA 감축할 수 있는 그린 암모니아 플랜트 건설을 지원했으며, 이 프로젝트의 성공적인 운영을 통해 파워투엑스의 대표적인 실증 플랜트일 뿐만 아니라 고객의 2단계 대규모 그린 암모니아 프로젝트의 토대를 마련하기도 했습니다.

사우디아라비아 고객을 위한 2,000 TPA 그린 암모니아 플랜트

2022년에는 사우디아라비아의 한 재생 에너지 회사의 친환경 암모니아 플랜트 건설을 지원했습니다. 이 프로젝트는 장비 운송을 용이하게 하고 현장 건설을 간소화하며 시운전 및 가동을 단축하기 위해 처음으로 고집적 암모니아 합성 장치의 설계 기준으로 40 GP 컨테이너 크기를 사용했습니다.

콜롬비아 고객을 위한 2,000 TPA 친환경 암모니아 플랜트

2022년에는 콜롬비아의 벤처 캐피탈 회사와 협력하여 현지에서 친환경 암모니아 분야를 개척했습니다. 프로젝트의 전체 설계는 각 주요 장치의 장비 통합을 더욱 향상시키기 위해 컨테이너를 기본으로 사용했습니다. 동시에 자동 제어를 실현하는 스마트 제어 시스템이 이 프로젝트에 도입되었습니다. 이를 통해 고객은 연간 8,320톤의 탄소 배출량을 절감할 수 있습니다.

나미비아 고객을 위한 100 TPA 그린 암모니아 플랜트

2023년 6월, KAPSOM은 DGHV와 협력하여 아프리카 최초의 완전 동적 탄소 중립 녹색 암모니아 합성 프로젝트를 구축하는 데 도움을 주었습니다. 이 프로젝트의 총 규모는 1.5GW입니다. 프로젝트의 첫 번째 단계는 독일 연방 연구 교육부와 지방 정부로부터 자금을 지원받았습니다. 주요 목적은 그린 수소, 그린 암모니아 및 그 유도체를 생산하는 것입니다. 이 프로젝트는 다음 3단계와 4단계에서 그린 암모니아의 상업적 적용을 위한 토대를 마련합니다.