Sản xuất Amoniac Tái tạo (E-ammonia)

Ngày 19/2/2026

E-ammonia là amoniac được sản xuất bằng điện tái tạo. Trong quy trình này, hydro (H₂) được tạo ra thông qua điện phân nước sử dụng nguồn điện tái tạo, sau đó kết hợp với nitơ (N₂) để tổng hợp amoniac (NH₃) với mức phát thải ròng bằng 0 tại khâu sản xuất.

Trong mô hình sản xuất amoniac dựa trên điện, nước (H₂O) được tách thành hydro và oxy (O₂) bằng quá trình điện phân để tạo ra H₂ cần thiết. Nitơ – thành phần thứ hai trong tổng hợp amoniac – được tách từ không khí bằng hệ thống tách khí (Air Separation Unit – ASU).

diagram

Sơ đồ nguyên lý (theo International PtX Hub, 2025) mô tả toàn bộ chuỗi sản xuất amoniac xanh, từ nguồn đầu vào tái tạo đến sản phẩm NH₃ cuối cùng.

Cấu hình này phù hợp với xu hướng phát triển các hệ thống sản xuất amoniac phân tán và mô-đun. Các hệ thống này có thể đặt gần nguồn năng lượng tái tạo và khu vực tiêu thụ, qua đó giảm chi phí vận chuyển và phát thải liên quan. Đồng thời, chúng góp phần tăng cường độc lập năng lượng khu vực và cho phép mở rộng công suất linh hoạt theo nhu cầu địa phương. Cách tiếp cận này đặc biệt phù hợp với các trung tâm năng lượng tái tạo và các vùng giàu tài nguyên, thúc đẩy lộ trình sản xuất amoniac bền vững và thích ứng hơn.

Tổng quan chuỗi sản xuất Amoniac xanh

Sơ đồ thể hiện chuỗi sản xuất amoniac xanh hoàn chỉnh, được chia thành ba hệ thống chính.

1. Đầu vào

Các nguyên liệu và nguồn năng lượng chính bao gồm:

Không khí môi trường – chứa nitơ (N₂), oxy (O₂) và argon (Ar)
Nước (H₂O) – nguyên liệu để sản xuất hydro
Điện tái tạo – cung cấp năng lượng cho điện phân và tách nitơ

Các đầu vào này cấp cho hai dây chuyền song song: sản xuất hydro và sản xuất nitơ.

2. Hệ thống sản xuất Hydro

Hydro được tạo ra bằng cách điện phân nước.

Thiết bị điện phân

Đầu vào:

Nước (H₂O)
Điện tái tạo

Đầu ra:

Hydro (H₂) – dùng cho tổng hợp amoniac
Oxy (O₂) – sản phẩm phụ

Đây là khâu cốt lõi của E-ammonia, cho phép sản xuất hydro mà không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

3. Hệ thống sản xuất Nitơ

Nitơ được tách khỏi không khí thông qua hệ thống tách khí (ASU).

Hệ thống tách khí (ASU)

Đầu vào:

Không khí môi trường
Điện tái tạo

Đầu ra:

Nitơ (N₂) – dùng cho tổng hợp amoniac
Oxy (O₂) và Argon (Ar) – sản phẩm phụ

ASU có thể sử dụng công nghệ tách lạnh sâu (cryogenic) hoặc công nghệ màng để tách nitơ.

4. Hệ thống sản xuất Amoniac

Hydro và nitơ được kết hợp để tạo thành amoniac thông qua Haber–Bosch process.

Quy trình Haber–Bosch

Đầu vào:

Hydro (H₂)
Nitơ (N₂)

Đầu ra:

Amoniac (NH₃)
Hơi nước – sản phẩm phụ

Điều kiện vận hành đặc trưng gồm:

Áp suất cao
Nhiệt độ cao
Xúc tác nền sắt

5. Tóm tắt dòng quy trình

Điện tái tạo cung cấp năng lượng cho cả điện phân và tách khí.
Nước → Điện phân → Hydro (H₂)
Không khí → ASU → Nitơ (N₂)
H₂ + N₂ → Haber–Bosch → Amoniac (NH₃)
Sản phẩm phụ: O₂, Ar và hơi nước

Ý nghĩa chiến lược

Amoniac tái tạo (E-ammonia) ngày càng được xem là:

Nguyên liệu phân bón không phát thải carbon
Chất mang hydro cho thương mại quốc tế
Nhiên liệu không carbon cho vận tải biển và phát điện
Giải pháp lưu trữ năng lượng quy mô lớn và liên kết các lĩnh vực năng lượng

Việc tích hợp điện tái tạo với điện phân và tổng hợp amoniac mở ra con đường khả thi để khử carbon trong nông nghiệp, công nghiệp nặng và vận tải biển.