de.wedoany.com-Bericht: Das von Professor Yang Guidong von der Xi'an Jiaotong-Universität gemeinsam mit der Yulin Chemical Co., Ltd. der China Energy Group entwickelte weltweit erste 100-Tonnen-Industriedemonstrationsprojekt zur integrierten photoelektrokatalytischen Ammoniaksynthese hat kürzlich in Yulin die Pilotphase abgeschlossen. Das Projekt wurde gemeinsam von der Provinzabteilung für Wissenschaft und Technologie und dem Amt für Wissenschaft und Technologie der Stadt Yulin initiiert.
Ammoniak ist ein grundlegender Rohstoff für die moderne chemische Industrie und die landwirtschaftliche Düngemittelproduktion. Das traditionelle Haber-Bosch-Verfahren ist seit langem auf hohe Temperaturen und Drücke angewiesen, was zu hohem Energieverbrauch, großem Wasserverbrauch und hohen Kohlenstoffemissionen führt – ein zentrales Problem, das die grüne Entwicklung der Kohlechemie behindert. Das Projekt nutzt eine eigenentwickelte Schlüsseltechnologie zur photoelektrokatalytischen Ammoniaksynthese aus Luft und Wasser mit niedrigem Energieverbrauch und geringen Kohlenstoffemissionen und erzielt damit einen Durchbruch im Ammoniakproduktionsprozess.
Im Rahmen der Projektdurchführung hat das Forschungsteam die gesamte technologische Kette durchbrochen, die zentralen Herausforderungen bei der Konstruktion der Schlüsselausrüstung der 100-Tonnen-Demonstrationsanlage gelöst und den Aufbau der Gesamtanlage, die Systeminbetriebnahme sowie den kontinuierlichen und stabilen Betrieb erfolgreich abgeschlossen. Derzeit hat die Pilot-Demonstrationsanlage eine kumulative Betriebszeit von über 1000 Stunden erreicht, die Anlage arbeitet unter stabilen Bedingungen, die Prozessparameter sind kontrollierbar, und die Pilotdaten sind vollständig und zuverlässig, was die Stabilität und Machbarkeit der neuen Technologie bestätigt.
Laut Berechnungen und Vergleichen, basierend auf den durchschnittlichen Branchenkennzahlen des traditionellen Haber-Bosch-Verfahrens, sinkt der Energieverbrauch pro Tonne Ammoniak auf 1,78×10⁷ kJ, der Wasserverbrauch pro Tonne Ammoniak beträgt nur 2,12 Tonnen, die Ressourcennutzungseffizienz wird erheblich verbessert, und pro Tonne synthetisiertem Ammoniak können 3,1 Tonnen CO₂-Emissionen reduziert werden. Das neue Verfahren kann Kohlenstoffemissionen an der Produktionsquelle senken, spart Energie und Wasser, reduziert Kohlenstoff und steigert die Effizienz, was den Anforderungen der „Doppelkohlenstoff“-Entwicklungsstrategie entspricht.
Im Hinblick auf den Technologietransfer und die Industrialisierung hat das Projekt auf Basis der umfangreichen Erfahrungen mit der 100-Tonnen-Pilotanlage ein komplettes Verfahrenspaket für eine zehntausend Tonnen schwere, solarenergiebetriebene photoelektrokatalytische Ammoniaksynthese aus Luft und Wasser entwickelt. Damit wurde die entscheidende Lücke zwischen Labortechnologie und industrieller Massenproduktion geschlossen, und die Voraussetzungen für eine großflächige Skalierung und Anwendung sind gegeben.
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