Как метод Габера-Боша изменил мир и почему его хотят заменить
В 1908 году немецкий химик Фриц Габер представил процесс синтеза аммиака из азота и водорода, который позже был доведен до промышленного масштаба. Летом 1909 года он продемонстрировал свою разработку при 500 °C и давлении свыше 100 бар. Уже в 1913 году в Оппау заработал первый завод, выпускавший 20 тонн аммиака в сутки. Сегодня метод Габера-Боша используется для производства почти 180 миллионов тонн аммиака ежегодно, потребляя 1–2% всей мировой энергии и создавая 1,44% глобальных выбросов CO₂. Этот аммиак называют «серым», и его влияние на климат вызывает всё больше вопросов.
К 2019 году мировое производство аммиака достигло 235 миллионов тонн, что делает его вторым по объёму химическим продуктом после серной кислоты. Однако традиционный способ получения аммиака — один из главных источников углеродного следа в химической отрасли. В ответ на это разрабатываются альтернативные подходы, среди которых:
- голубой аммиак (с улавливанием углерода);
- зелёный аммиак (с использованием возобновляемой энергии и электролиза воды);
- бирюзовый аммиак (пиролиз метана).
Современные стартапы, такие как Ammobia и Amogy, активно ищут способы модернизировать процесс. Ammobia привлёк 7,5 миллиона долларов от Shell и Chevron. Их установка работает при 30 барах и 400 °C, а в планах компании — построить пилотный завод мощностью 10 тонн в сутки. Карен Баерт, генеральный директор Ammobia, подчёркивает:
“Наша технология отлично сочетается с возобновляемыми источниками энергии, что дополнительно снижает затраты, так как отпадает необходимость в хранении водорода или электроэнергии.” — Карен Баерт
В свою очередь, Amogy собрал 80 миллионов долларов инвестиций, а его оценка достигла 700 миллионов долларов. Стартап нацелен на выпуск систем для коммерческих судов мощностью от 500 киловатт до 1 мегаватта. Примечательно, что с 2027 года Международная морская организация планирует ввести углеродный налог на выбросы от судоходства, что делает разработки в этой сфере особенно актуальными.
Аммиак переходит в жидкое состояние при -33 °C или под давлением 10 бар, что открывает новые возможности для его хранения и транспортировки. Таким образом, метод, изобретённый более века назад, продолжает эволюционировать, сталкиваясь с новыми экологическими вызовами.
Переход к «зелёным» технологиям производства аммиака — важный шаг к снижению углеродного следа и выполнению климатических целей. Растущий интерес инвесторов к таким решениям показывает, что рынок готов к переменам. Это может не только улучшить экологическую обстановку, но и изменить расстановку сил в химической промышленности будущего.