Ang Ibang Hydrogen Fuel – Nangungunang 5 Green Ammonia Stocks

Ang Paghahanap Upang Palitan ang Likidong Panggatong

Habang umuunlad ang mga renewable na enerhiya, nagiging mas malinaw ang ilang mga limitasyon. Ang hindi palagiang paglabas ng renewable ay nangangailangan ng presensya ng imbakan ng enerhiya. Maaaring ito ay sa anyo ng mga baterya, tulad ng aming tinalakay sa aming artikulong “Ang Hinaharap ng Imbakan ng Enerhiya – Utility-Scale Batteries Tech“.

Gayunpaman, ang ilang anyo ng konsumo ng enerhiya ay napaka-resistensiya sa elektripikasyon. Halimbawa, ang pangmatagalang pagpapadala sa dagat, o ang air freight.

Maging ang trucking ay hanggang ngayon ay nabigong ma-convert sa mga EV, dahil sa bigat ng kinakailangang mga baterya; pati na rin sa mga limitasyon sa kapasidad ng produksyon ng baterya, na nagdulot ng maraming taon ng pagkaantala sa Tesla (TSLA ) Semi.

Sa pangkalahatan, ang mga limitasyong ito ay nagmumula sa katotohanang ang gasolina/diesel/kerosene ay napakamatindi sa enerhiya, mas mataas kaysa sa pinakamahusay na mga baterya.

Kaya ang ideya ng isang likidong panggatong na magiging alternatibo sa mga produktong petrolyo ay lubos na kaakit-akit. Isang ideya ay ang biofuels, na sa esensya ay gumagawa ng parehong produkto tulad ng fossil fuel, ngunit mula sa mga renewable na pinagmulan. Isa pang ideya na aming tinalakay sa aming artikulong “Algal Biofuel: Ang Susunod na Rebolusyon sa Enerhiya?“.

Isa pang ideya ay ang paggamit ng pinaka-maraming atom sa uniberso, ang hydrogen, upang mag-imbak ng enerhiya. Gayunpaman, ang gaseous hydrogen ay may ilang limitasyon, mula sa kahirapan ng paggawa nito nang ekonomikong paraan, hanggang sa gastos sa enerhiya ng paglikido, pag-transport, at pag-imbak nito.

Hindi kailangang nasa anyong H2 gas ang mga atom ng hydrogen upang mag-imbak ng enerhiya. Ang isa pang napakaraming elemento, ang nitrogen, na bumubuo ng 4/5^ika ng ating atmospera, ay makakatulong.

Ammonia Bilang Tagapagdala ng Enerhiya

Payak na Kimika

Ang ammonia, o NH3, ay isang pataba at maaaring sunugin o i-oxidize upang makabuo ng nitrogen at tubig.

NH3 +O2 → N2 + H2O

Kaya ito ay medyo kahalintulad ng pagsunog ng hydrogen, dahil ito ay nagbubuo lamang ng hindi nakakapinsalang byproducts, kahit na sa ideal na kondisyon (higit pang detalye mamaya).

Ang pagkakaiba sa hydrogen ay ang ammonia ay mas malaking molekula kaysa H2, at mas matatag din. Ginagawa nitong mas madali ang transportasyon at imbakan nito. Ang ammonia ay halos 50% na mas matindi sa enerhiya kaysa likidong hydrogen.

Pinagmulan: Kleinman Center For Energy Policy

Ang likidong hydrogen nasasayang ang 44.7% ng enerhiya na taglay nito, dahil nangangailangan ito ng paglamig sa -253°C (-423°F). Ang pagpapanatili nito bilang likido ay nagdudulot ng karagdagang pagkawala, na tumataas habang tumatagal ang imbakan, posibleng umabot hanggang 79% na pagkawala para sa panahong imbakan ng panahon.

“Sa kabilang banda, ang ammonia ay maaaring likiduhin sa pamamagitan ng pagpapalamig nito sa ibaba ng -33°C (sa atmospheric pressure) o pagpresyon nito sa higit sa 7.5 bar (sa 20°C)—mas madaling makamit na mga kondisyon kumpara sa kinakailangan para sa hydrogen. Ang prosesong ito ay maaaring halos 99% na epektibo”.

Pinagmulan: Kleinman Center For Energy Policy

Umiiral na Imprastruktura

Ang ammonia ay hindi isang bihirang kemikal na ginagawa, dahil ito ay pangunahing sangkap sa paggawa ng pataba, pati na rin ng mga plastik at pampasabog. Ibig sabihin, mayroon nang umiiral na industriya at supply chain para sa mass production ng ammonia, bagaman medyo nakadepende pa sa fossil fuels sa ngayon. Ginagawa rin nitong isang mahusay na nauunawaan at epektibong proseso. Sa kabuuan, ang ammonia ay pangalawang pinaka-maraming ginagawa na kemikal sa mundo.

Sa ideal, ang isang ammonia economy ay magtitiwala sa tinatawag na green ammonia, na nilikha mula sa renewable energy. Ito ay nagkakaiba mula sa iba pang uri ng ammonia:

• Grey/brown ammonia: ginawa mula sa fossil fuels.
• Blue ammonia: ginawa mula sa fossil fuels, ngunit may carbon capture.
• Pink ammonia (minsang tinatawag ding yellow ammonia): ginawa mula sa nuclear energy.
• Turquoise ammonia: ginawa mula sa pyrolysis ng methane. Hinahati nito ang methane sa hydrogen at solid carbon, kung saan ang hydrogen ay kalaunan ay kinokonvert sa ammonia. Ang solid carbon ay maaaring iimbak o gamitin sa mga aplikasyon tulad ng carbon fibers.

At habang mas kaunti kumpara sa network ng fossil fuels, may hindi bababa sa 5,000 km (3,100 milya) ng pipeline ng ammonia sa US (at 490,000 km ng high-pressure natural gas pipelines). Dahil ang ammonia ay hindi corrosive at hindi nakakasira sa bakal na tubo tulad ng hydrogen (“embrittlement”), ang mga bagong pipeline ay maaaring medyo mura.

Gayunpaman, ito ay mangangailangan ng napakalaking pamumuhunan sa parehong kapasidad ng produksyon at mga pipeline. Upang palitan lamang ang kalahati ng pandaigdigang konsumo ng natural gas ay kailangang i-multiply ng 20 ang pandaigdigang produksyon ng ammonia.

Depende sa eksaktong solusyon na gagamitin, maaaring magamit ang ammonia bilang sistema ng imbakan at paglilipat ng enerhiya na may kahusayan (ibinalik na enerhiya) mula 84% hanggang 38%.

Pinagmulan: Kleinman Center For Energy Policy

Ang mga Limitasyon ng Ammonia

Ang problema sa direktang paggamit ng ammonia para sa enerhiya ay ang pagsunog ay bihirang maging perpektong epektibo. Kapag ang ammonia ay sinusunog nang hindi pantay, ito ay nagbubuo ng mga gas na NOx, na nakakalason, pati na rin ng mga greenhouse gas (300 beses na mas malakas kaysa CO2).

Maraming solusyon ang iminungkahi, kabilang ang:

• Pagsunog ng green ammonia sa halo ng fuel, kasabay ng fossil fuel.
• Pagsunog ng green ammonia sa halo ng fuel, kasabay ng hydrogen.
• Pag-convert ng likidong ammonia sa compressed hydrogen direkta sa site ng imbakan, at on-demand, tulad ng sa fuel station. Isang prosesong tinatawag na “cracking”.
• Paggamit ng dedikadong fuel cells, tulad ng para sa hydrogen, upang direkta gumawa ng kuryente at paganahin ang electric motor.
• Paggamit ng catalyst upang sirain ang NOx bago ito mailabas. Maaaring magdulot ito ng ilang problema dahil ang mga catalyst na ito ay kadalasang napakamahal na mga metal tulad ng Palladium, Platinum, at Rhodium, na ginagamit na upang bawasan ang NOx emissions sa mga sasakyang pinapagana ng fossil fuel. Ang purong ammonia-based na pagsunog ay mangangailangan ng mas marami pa nito.

Dahil ang NOx ay malalakas na greenhouse gases, mahalagang tiyakin na hindi nila mapalitan ang CO2 upang mapatunayan ang paglipat sa isang ammonia economy.

Ammonia Bilang Tagapagdala ng Hydrogen

Tulad ng nabanggit kanina, ang ammonia (NH3) ay maaaring “cracked” pabalik sa nitrogen (N2) at hydrogen (H2). Ibig sabihin, kahit na ang isyu ng NOx emission ay hindi maresolba, may potensyal pa rin para sa isang ammonia economy.

Sa kontekstong ito, ang ammonia ay ginagamit nang direkta para sa imbakan, transportasyon, pati na rin sa ilang niche na aplikasyon. At ito ay ginagawang hydrogen sa anyong gas (kahit na compressed) upang paganahin ang mga sasakyan sa pamamagitan ng direktang pagsunog o fuel cells.

Pinapayagan nito ang decarbonized na ekonomiya na makinabang sa ilang pangunahing benepisyo ng pisikal at kemikal na katangian ng ammonia:

• Mas mababang pagkawala ng enerhiya sa paggawa ng likidong panggatong, habang gumagamit pa rin ng green energy.
• Mababang gastos na renewable energy sa mga panahon ng sobra-sobrang produksyon (malakas na araw at hangin) ay maaaring gamitin upang bawasan ang kabuuang gastos sa paggawa ng panggatong.
• Ang posibilidad ng multi-month storage, na nagbibigay ng resiliency sa sistema ng enerhiya, ay halos kinakailangan para sa mobilidad. Halimbawa, ang isang bagyo na magpapatumba sa power grid ay hindi hahadlang sa supply chain, ambulansya, at mga sasakyan na tumakbo, gaya ng maaaring mangyari sa isang ganap na EV-centric na sistema.
  • Ang multi-month storage ay nagbibigay din ng pagkakataon na ang sobrang produksyon sa maaraw o maalikabok na buwan ay ma-convert sa suplay ng panggatong para sa mga buwan na may mas mababang produksyon ng renewable energy.

Kaya posible na ang pagbanggit ng isang ammonia economy o hydrogen economy ay maaaring medyo nakaliligaw.

Mas malamang na senaryo ay isang halo na ammonia-hydrogen economy, kung saan bawat teknolohiya ay ginagamit upang mag-perform nang pinakamahusay sa kanilang mga kalakasan:

• Ammonia para sa transportasyon, pangmatagalang imbakan, at “pag-absorb” ng sobrang enerhiya ng maaraw o maalikabok na araw.
• Hydrogen para sa direktang konsumo, pang-maikling imbakan, at mga aplikasyon na nangangailangan ng mabilis at mataas na output ng enerhiya, tulad ng paggawa ng bakal o jet engine.

Ito ay isang senaryo kung saan ang mga nuclear power plant ay maaari ring gumanap ng papel sa decarbonization, kahit na walang malawak na pag-aampon ng mga EV, dahil sa “pink ammonia” na nagbibigay ng low-carbon na pinagmumulan ng likidong panggatong.

Ang Landas Patungo sa Isang Ammonia Economy

Ang roadmap para sa pag-aampon ng ammonia ay medyo mas mahirap tukuyin. Ang ilang pananaliksik ay nagtatantiya na ang isang ammonia-driven na ekonomiya, gamit ang mass production ng green ammonia (2^ika henerasyon), ay hindi malamang bago ang 2030.

Sa senaryong ito, mas epektibong produksyon ng ammonia na umaasa sa direct electroreduction (3^ika henerasyon) ay mangunguna lamang sa huling bahagi ng 2030s, dahil ang teknolohiya ay kasalukuyang nasa maagang yugto, lalo na ang mga epektibong electrocatalysts.

Pinagmulan: Science Direct

Sa pangkalahatan, may malalaking pag-asa para sa paglago ng green ammonia, kung saan ang ilang pagtatantiya ay nagsasaalang-alang na ang kasalukuyang $300M na merkado ay maaaring maging isang higanteng $17.9B na merkado, o kamangha-manghang 72.9% CAGR pagsapit ng 2030.

Nangungunang 5 Green Ammonia Stocks

Ang listahang ito ay nakatuon sa mga kumpanya ng green ammonia o green hydrogen. Ngunit ang mga kasalukuyang nangunguna sa paggawa ng ammonia, tulad ng halimbawa CF Industries Holdings, Inc. (CF ) (CF) o Yara International ASA (YAR.OL) ay malamang na lilipat sa green ammonia sa tamang panahon at maaaring maging isang opsyon din.

1. Aker Horizons ASA (AKH.OL)

Ang Aker Horizon ay subsidiary ng Aker group na nakatuon sa green energy. Ang grupo ay isang mahalagang Norwegian conglomerate, na may pokus sa renewables at marine/offshore na negosyo.

Pinagmulan: Aker

Ang Aker Horizon ay holding company para sa ilang subsidiaries kabilang ang carbon capture, green hydrogen, at renewable energies.

Pinagmulan: Aker

Ang kumpanya ay kapansin-pansing napaka-aktibo sa pagbuo ng hydrogen at green ammonia, na may layuning i-decarbonize ang Arctic shipping.

Pinagmulan: Aker

Kaya ang Aker ay hindi isang purong green ammonia company ngunit kayang pangasiwaan ang buong vertical integration ng green ammonia, mula sa offshore windmills hanggang sa pagbuo ng hydrogen hanggang sa produksyon ng green ammonia. Nagtatrabaho rin ito sa mga proyektong tulad ng waste-to-energy sa France, isang biomass plant sa Germany, at carbon capture sa Middle East (Saudi Arabia at UAE).

Ginagawa nitong isang magandang stock para sa mga mamumuhunan na naghahanap ng exposure sa malawak na sektor ng green energy, na may matibay na posisyon sa green ammonia, pati na rin sa iba pang green energies, at ilang heograpikal na diversipikasyon.

2. Plug Power Inc. (PLUG)

Ang Plug Power (PLUG ) ay isang nangunguna sa green hydrogen, na nakatuon sa fuel cells. Kapansin-pansin, ang mga fuel cell nito ay nagpapatakbo ng higit sa 40,000 forklift, na may kita na tumaas ng 8 beses mula 2013. Aktibo rin ito sa pagtatayo ng hydrogen infrastructure tulad ng hydrogen production, logistics, utility-scale power generation, at deliveries.

Pinagmulan: Plug Power

Ang kumpanya ay naglalayon ng scale upang bawasan ang gastos sa produksyon mula $10/kg hanggang $4/kg, habang pinapalaki ang produksyon ng 14 beses sa 2027.

Pinagmulan: Plug Power

Dahil sa napakalaking pamumuhunan upang dagdagan ang kapasidad ng produksyon ng 19 beses mula 2020, ang kumpanya ay hindi pa kumikita. Ito ay nagdulot ng halos dobleng kita mula simula hanggang katapusan ng 2023. Karamihan ng kasalukuyan at inaasahang negosyo ay inaasahang magmumula sa North America.

Nakikita ng kumpanya ang solusyon nito bilang direktang mobility fuel, o bilang karagdagan sa mga EV, dahil ang hydrogen ay nagpapababa ng pressure sa grid ng EVs sa peak charging na hindi tumutugma sa oras ng produksyon ng renewables sa araw.

Pinagmulan: Plug Power

Bilang isang pangunahing tagagawa ng fuel cell, ang Plug Power ay makikinabang nang malaki mula sa paglipat patungo sa isang hydrogen/ammonia-based na ekonomiya. Bagaman hindi direktang aktibo sa produksyon ng ammonia, ang kumpanya ay pangunahing nakatuon sa green hydrogen production (na kinakailangan para sa green ammonia production) at fuel cells, parehong mga komponent na mananatiling mataas ang demand kung sakaling ang hydrogen lamang ay hindi magtagumpay.

Kaya ito ay ginagawang isang magandang stock ang Plug Power para tumaya sa paglipat patungo sa hydrogen sa pangkalahatan, may o walang ammonia. Kung ang limitasyon ng hydrogen kaugnay ng logistics at imbakan ay magpakita na hindi matatalo, makikinabang pa rin ito mula sa isang hydrogen+ammonia economy.

3. Ballard Power Systems Inc. (BLDP)

Ang Ballard ay isa pang tagagawa ng fuel cell, at isang pioneer ng teknolohiya na may unang fuel cell bus noong 1993.

Ang kumpanya ay nakatuon sa heavy-duty markets: mga bus, trak, tren/tram, barko, pagmimina/konstruksyon, at power. Habang ang mga bus ang pangunahing negosyo, inaasahan ng kumpanya na sa 2025 ay magiging pangunahing segment ng negosyo ang mga trak. Inaasahan din nitong mananatiling pangunahing merkado nito ang Europa (50-60%), sinusundan ng North America (25%).

Inaasahan na ang mga fuel cell para sa trucking ay patuloy na lalago at magrerepresenta ng $7.5B na merkado sa 2030 (mula sa $195B TAM), halos kasing laki ng lahat ng iba pang aplikasyon ng hydrogen/fuel cell na pinagsama.

Pinagmulan: Ballard

Dahil sa mas mataas na kapangyarihan na kinakailangan, at pangangailangan ng mabilis na pag-charge, ang mga heavy-duty na sasakyan ay naging magandang pagpipilian para sa hydrogen at fuel cells kumpara sa mas magagaan na sasakyan tulad ng mga kotse. Binabawasan din nito ang pangangailangan para sa catenary wire para sa tren, at mabilis na pag-recharge para sa pangmatagalang pagdadala.

Pinagmulan: Ballard

Ang kumpanya ay hindi rin estranghero sa ammonia, halimbawa sa isang kamakailang kontrata sa Amogy upang magbigay ng fuel cells para sa kanilang “ammonia-to-power platform na umaasa sa natatanging ammonia cracking technology”.

Habang ang mga EV ay may makatwirang pagkakataon na mabilis na sakupin ang mga merkado ng kotse, mas mabigat na sasakyan ay mas mahirap i-decarbonize. Sa kanyang napatunayan na pamumuno sa sektor, ang Ballard ay magiging pangunahing benepisyaryo ng isang patakarang pagtulak patungo sa hydrogen economy.

4. FuelPositive Corporation (NHHHF)

Ang FuelPositive ay lumikha ng modular/containerized na green ammonia generation system. Ang unang target nito ay ang sektor ng agrikultura, na nagbibigay-daan sa on-site na produksyon ng ammonia gamit ang lokal na enerhiya. Ang sistema ay maaaring mag-generate ng hanggang 300kg/araw, 100 tonelada bawat taon ng ammonia para sa CA$950,000.

Pinagmulan: Fuel Positive

Ginagawa nitong isang sistemang angkop para sa mga bukirin hanggang 1,800 acres. Sa pamamagitan lamang ng 1.5 ektarya ng lupang natakpan ng solar panels ay sapat na upang mapagana ang pagbuo ng ammonia.

Pinagmulan: Fuel Positive

Inaangkin ng FuelPositive na ang kanilang sistema ay maaaring gumawa ng ammonia para sa CA$560/ton, na naaayon sa historikal na presyo, at higit sa lahat, magpoprotekta sa mga magsasaka mula sa matinding pag-iba-iba ng presyo na kanilang naranasan sa nakaraang ilang taon, kung saan ang ammonia ay umabot sa $1350/ton sa isang punto.

Pinagmulan: BusinessAnalitIQ

Ang start-up ay nasa maagang yugto, na may full-scale production na nakatakda para sa 2025, at 30 na order na nakumpirma na, na ang unang delivery ay nakatakda para sa Marso 2024.

Ang pangunahing lakas ng FuelPositive ay ang modularity ng kanilang teknolohiya, na nagbibigay-daan sa mas distributed na approach at standardized mass production ng kanilang ammonia generation module.

Ang kumpanya ay nagtatayo ng pakikipagtulungan sa Cipher Neutron, na maaaring gumawa ng hydrogen nang walang anumang metal mula sa platinum group.

Habang ang pangunahing pokus ay produksyon ng pataba, ang ammonia ay maaaring magamit upang patakbuhin ang mga makina sa pagsasaka gamit ang enerhiyang ginawa sa site, depende sa bilis ng pag-aampon ng mga kasangkapang pinapagana ng ammonia/hydrogen.

Ang decentralized at modular na katangian ng mga sistema ng FuelPositive ay maaari ring gawing isang susi na elemento ng hinaharap na ammonia economy. Ang merkado ng pataba ay maaaring magbigay ng puwang para sa kumpanya na lumago hanggang sa mas laganap ang paggamit ng hydrogen at ammonia.

5. AmmPower Corp. (AMMPF)

Ang AmmPower ay katulad ng FuelPositive sa pagbibigay ng modular na sistema ng pagbuo ng ammonia, ngunit sa mas malaking sukat, kung saan ang base module nito ay kayang gumawa ng 4 tonelada/araw. Ito ay naglalagay ng kumpanya sa larangan ng napakalaking bukirin (10,000+ acres) o mga industriyal na operasyon tulad ng tela, refrigeration, pagmimina, parmasyutiko, o semiconductors.

Pinagmulan: AmmPower

Ang kumpanya ay nasa proseso ng pagbuo ng kanilang order book, na may tinatayang near-term booking potential na $30M, at mga prospect ng benta para sa 690 units mula sa 52 bansa.

Tinatantiya ng kumpanya na ang gastos sa kuryente ay nasa paligid ng $360/ton ng ammonia.

Ang modularity ng sistema ay nagbibigay-daan sa mabilis na turnaround at mga delivery, na mas mababa sa isang taon kumpara sa 3-4 na taon ng katulad na mga proyekto na walang modular na lapit.

Nagtatrabaho rin ito sa teknolohiya upang i-transform ang basura sa ammonia, sa isang joint venture kasama ang CTEC Energy Sales USA.

Upang higit pang itaguyod ang pag-unlad ng ammonia patungo sa isang hydrogen-ammonia economy, ito ay lumilikha ng isang dedikadong subsidiary na nakatuon sa pag-crack ng ammonia tungo sa hydrogen, na hihingi ng karagdagang pondo nang hiwalay.

Sa pamamagitan ng pag-abot ng sukat na maaaring magkasya sa karamihan ng industriyal na paggamit, pati na rin sa napakalaking bukirin, ang AmmPower ay naglalayon sa mga kliyente at kumpanya na may mas malalim na access sa kapital kaysa sa karamihan. Kasama ang teknolohiya ng ammonia cracking, maaari nitong mabilis na palakihin ang operasyon kasunod ng mga patakarang nagtutulok sa pag-develop ng hydrogen bilang tagapagdala ng enerhiya.