农业氨脱碳迫在眉睫

世界银行最新报告指出,全球农业面临着肥料生产碳足迹巨大的紧迫问题。氨产量占全球温室气体排放的 2.4%,而肥料对于现代农业确保粮食安全至关重要,但其生产高度依赖天然气,能源密集且是气候变化的主要贡献者,因此急需脱碳。

脱碳的关键在于用清洁氢替代化石燃料衍生的氢。

清洁氢在肥料生产中作用关键。氨是多数氮肥的基础,超 85% 的全球氨用于肥料。主要的 Haber - Bosch 氨合成法依赖化石燃料。可再生氢,如通过太阳能、风能或水力发电电解产生,是最可持续的长期方案,但面临可再生能源间歇性问题,丹麦和智利的研究人员正致力于提高过程灵活性。

过渡路径与成本差距

天然气热改革(ATR)结合 CCS 生产低碳氨则是更直接的过渡选择,其碳捕获效率高达 99%,优于传统蒸汽甲烷改革(SMR),且可利用现有天然气基础设施,适合天然气丰富且成本效益高的地区,不过这只是临时步骤。

氨除用于肥料,作为氢载体、长期储能介质及海洋燃料的潜力,使其成为能源过渡重要部分。但行业对氨需求增长可能带来竞争,影响农业用氨的可负担性,尤其在发展中国家。向清洁肥料过渡面临挑战,从广泛使用的尿素转向基于铵的肥料,需新制造过程及调整补贴结构和农业实践,政府需助力农民获取培训和激励措施。

清洁氨和常规氨的成本差异是推广的主要障碍,可再生氨成本每吨 794 - 1543 美元,常规 "灰色" 氨成本在 121 - 518 美元之间。

政府需通过补贴、碳定价和长期购买协议干预市场。例如印度,传统尿素补贴多,政府需重新校准补贴结构支持低排放但成本高的铵基肥料。

全球示范项目与协同行动

全球已有多个清洁氨生产项目证明其可行性。印度安得拉邦的 AM 绿色氨项目计划 2026 年用太阳能和风能年产 100 万吨可再生氨;智利的 Hyex 倡议利用太阳能生产可再生氨用于国内及出口;摩洛哥的 Tarfaya Green Ammonia 项目投资 70 亿美元,2032 年计划整合风能和太阳能年产 300 万吨氨;在中国,也有多个大型氢氨一体化项目正在建设。

脱碳化肥产量需要全球协同努力。政府和国际金融机构要通过补贴和长期抵押协议弥合成本差距,提供绿色融资工具。农业决策者需投资农民教育,推动从尿素向替代氮肥过渡。还要开发清洁肥料利基市场,提高消费者对低碳肥料环境益处的认知,促进向可持续农业实践转变。

脱碳化肥料生产对气候和全球粮食安全至关重要。从化石燃料基氨转向清洁氢基替代品,是减少排放且保持农业生产力的变革机遇。尽管存在成本和技术挑战,但可再生能源和氢生产的进步以及政策支持,有望推动实现可持续且有韧性的农业未来。

世界银行及其合作伙伴强调,清洁氢有加速清洁能源过渡的潜力,尤其在可再生能源资源丰富的国家。通过正确的财务、政策和技术框架,肥料行业可在实现气候目标的同时确保粮食生产可持续。(信息来源:Devdiscourse)