Hvad er ammoniak/NH3?

NH3 har fået en del opmærksomhed på grund af dens store potentiale indenfor Power-to-X (PTX) - særligt i samspil med vedvarende energikilder.

NH3, også kendt som vandfri ammoniak er et molekyle, der består af nitrogen (N) og hydrogen (H). Det er en farveløs gas eller væske, der har en kraftig lugt, som oftest bliver sammenlignet med kraftige rengøringsmidler. Lugten har dog ikke været afskrækkende, for NH3 spiller en stor rolle i mange moderne industrier. 

Du kender det måske som NH3. Hvis du er kemiker, referer du måske til det som hydrogennitrid. Som nævnt, kendes det også som vandfri ammoniak. Det betyder, at når vi snakker om vandfri ammoniak, så henviser vi til ren ammoniak i gas- eller væskeform, som har et lavt vandindhold. 

I denne artikel vil vi introducere dig for de mest almindelige anvendelser af NH3, hvordan det opfører sig, og "best practices" for sikker håndtering af NH3. 

Energi: I energisektoren er NH₃ ved at blive en potentiel løsning til lagring og transport af hydrogen. Da NH₃ indeholder cirka 17,6 % hydrogen og er nem at transportere i flydende form, kan det være et alternativ til hydrogenlager og -transport. I modsætning til rent hydrogen, der kræver ekstremt lave temperaturer eller høje tryk for at forblive i flydende form, kan ammoniak (NH₃) omdannes til flydende form under mindre krævende forhold. Dette gør det lettere og mindre omkostningstungt at håndtere, lagre og transportere over lange afstande. Derudover kan ammoniaks eksisterende infrastruktur og etablerede forsyningskæder udnyttes, hvilket reducerer behovet for nye og omfattende investeringer. NH₃ kan derfor spille en central rolle i at bygge bro mellem produktion og slutbrugeren, samt lette den globale overgang til hydrogen.

Ammoniak som brændstof: Ammoniak (NH₃) bliver stadig mere interessant som et alternativt brændstof til brændere og motorer. Flammehastigheden er langsom sammenlignet med traditionelle brændstoffer, men det kan anvendes i større motorer, særligt i større skibe. Nylige tests med ammoniak har vist lovende resultater som brændstof til gasturbiner. En væsentlig fordel ved ammoniak (NH₃) som brændstof er at der ikke opstår CO₂-emissioner fra forbrændingen.

Også i kraftværksindustrien er ammoniak (NH₃) blevet brugt til fjernelse af kvælstofoxider (NOₓ).

Køling: NH₃ har i årtier været anvendt i køleindustrien som et økonomisk attraktivt kølemiddel. Dets effektivitet og ydeevne gør det til et foretrukket valg til store industrielle kølesystemer, såsom dem, der bruges i fødevareforarbejdningsanlæg.

Selvom brugen af ammoniak (NH3) til opbevaring og transport af hydrogen, samt som energiform, byder på en masse fordele, er det vigtigt, at den håndteres sikkert og korrekt. Udover den kraftige lugt kan ammoniak forårsage voldsom irritation, hvis den kommer i kontakt med hud eller øjne - og det kan have fatale konsekvenser at indånde det. Derfor er det et must at bære det korrekte beskyttelsesudstyr, såsom handsker, sikkerhedsbriller og maske, når der arbejdes med ammoniak. 

Herudover kræver det specialudstyr at opbevare og transportere ammoniak på forsvarlig vis. Dette udstyr er designet til at bibeholde ammoniak i væskeform, hvilket sker ved at bevare det under rette tryk og temperatur. Uden disse sikkerhedsforanstaltninger er risikoen ved at håndtere ammoniak forhøjet - derfor skal sikkerhed være topprioritet. 

Materiale til NH3-udstyr

Eftersom NH3 er et yderst reaktivt stof, bør det ikke komme i kontakt med bestemte metaller, såsom kobber, messing, zink og lignende. I stedet, bør udstyr til NH3 blive fremstillet af kompatible materialer, såsom kulstofstål, rustfrit stål, eller særlige typer plastik. Ved at bruge de korrekte materialer sikrer man sig holdbarheden af udstyret, samt forhindrer lækager og fejl i udstyret. Dette adskiller sig fra andre gastyper, såsom LPG, som er mindre reaktiv og der er mindre risiko for korrision. 

Forsejlinger og pakninger til NH3 skal være produceret af materialer såsom Teflon/PTFE, neopren eller specialdesignet gummi, der er kompatibel med ammoniak og forhindrer en uønsket kemisk reaktion. 

Hygroskopiske substanser er materialer, der optager vanddamp fra luften. Denne egenskab har en stor betydning og indflydelse på hvordan disse substanser skal opbevares, håndteres og bruges. 

NH3 er hygroskopisk, hvilket betyder, at det optager vand fra dets omgivelser. Når NH3 kommer i kontakt med vanddamp dannes der ammoniumhydroxid (NH4OH), som er et ætsende stof. Denne kemiske reaktion er brugbar i visse processer, men kræver også omhyggelig håndtering for at undgå uønskede konsekvenser. Man risikerer ætsning af opbevaringsudstyr og mindsket effektivitet, hvis NH3'en optager for meget vanddamp. 

Denne egenskab skal også tages i betragtning når dem, der benytter sig af NH3, skal installere gasdetekteringsudstyr. I dets vandfri form er NH3 lettere end atmosfærisk luft, hvilket betyder, at det stiger opad. På grund af dette skal gasdetektorer til NH3 placeres højt i et rum. Hvis ammoniakken derimod optager vanddamp fra luften, netop fordi den er hygoskopisk, bliver gassen tungere end luft og vil bevæge sig nedad. For at sikre sig fuld dækning, anbefales det derfor at placere gasdetektorer både højt som lavt.