NIKKEI——日本经济新闻中文版

      作为化学肥料与合成纤维原料使用的氨，作为脱碳化的“王牌”受到了很大关注。氨不仅是作为运输氢的液体，由于燃烧后不排放二氧化碳，作为替代煤炭的清洁燃料也受到期待。目前的制造方法大量消耗化石燃料和能源，掌握更为清洁且高效的合成技术成为关键。参考日本专利厅发布的报告书，日本经济新闻（中文版：日经中文网）探寻了全球氨相关技术的开发动向等。

美国CF工业公司

      “绿氨”指的是利用可再生能源制造，完全不产生二氧化碳。肥料大型企业美国CF工业将于2023年开始年产2万吨的商业生产。投入约1亿美元，在路易斯安那州的氨制造设施内，建设通过电解水来制造氢气的设备。该氢能设备采用可再生能源，从德国的钢铁机械制造商蒂森克虏伯采购。

      CF工业计划在北美和英国的9个氨生产基地推进脱碳化。总裁兼首席执行官（CEO）托尼威尔(Tony Will)表示：“氨是使氢的储藏和运输变为可能的重要因素”。

      转向绿氨是世界潮流，日本也将推进同样的计划。旭化成和日挥控股计划在福岛县浪江町建设验证设备，自2024年度起每天生产数吨绿氨。旭化成采用1万千瓦电力的氢生产设备已投入运行，还将建设氨合成工厂。将在获得国家资助的同时，到2027年度将氢制造设备提高至4万千瓦，力争通过量产大幅降低成本。

      比氢气容易处理

      氨比同样在燃烧时不排放二氧化碳的氢更容易处理。如果为20摄氏度，氨在约8.5个气压下将变为液体。与需要降至零下253度以下的氢相比，能使用现在的储藏罐，运输更加容易。发现了不产生有害氮氧化物的燃烧方法，作为煤炭火力发电站的燃料也受到关注。

      爱尔兰调查公司Research and Markets的数据显示，预计绿氨的世界市场规模将从2019年的约1300万美元增加至2028年的8.5亿美元，之后也有望持续扩大。

      氨通过使氢和氮发生化学反应来制造。联合国粮农组织（FAO）的统计显示，全球产量约为1.9亿吨。通过使天然气和高温水蒸气发生反应来制取氢，会排放大量二氧化碳。大部分氨则通过20世纪初开发的“哈伯-博施法（HB法）”来制造，需要400～500摄氏度、100～300个气压的条件。制造1吨氨的过程排放约1.6吨二氧化碳。据悉，如果使用源自可再生能源的氢，可减排7～8成。

      要合成氨，需要加压和提高温度，消耗能源。在低温低压等温和条件下也能发生反应的技术不可或缺。

      日本专利厅的“需求即刻满足型技术动向调查报告书”显示，在氨合成技术的专利和受到关注的成果中，引人关注的是日本和欧洲的企业与大学。

      从2003～2017年申请的专利数来看，瑞士的工程企业Casale排在首位。包括第3位的德国蒂森克虏伯集团、第5位的丹麦托普索（HaldorTopsoe）等在内，前10以内有5家欧洲企业。日本也有三菱重工、丰田和东京工业大学等4家企业与大学跻身前十。

      在催化剂开发上展开竞争

      氮分子由2个氮原子强烈结合而成，即使加热到800度也难以分开。降低切断原子结合所需的能量成为技术开发的主要关键。日本专利厅列举了3个方法。分别是具有促进化学反应作用的“催化剂”、应用电池原理引发化学反应的“电化学合成（电解合成）法”、以及模仿产生氨的细菌活动的“生物合成法”。