# Power-to-ammonia

Wind-energie en zonne-energie kunnen nog niet grootschalig worden opgeslagen in Nederland. Daardoor kunnen deze duurzame energievormen, wanneer er veel wind of zon is, niet altijd optimaal benut worden. Op de Technische Universiteit Delft is onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om de energie-overschotten op te slaan in de vorm van ammoniak (NH3).

Deze manier van energieopslag wordt het ‘power-to-ammonia’-proces genoemd en bestaat uit vier stappen:
Stap 1: in een waterstoffabriek worden wind-energie en zonne-energie gebruikt om water door middel van elektrolyse om te zetten tot waterstof en zuurstof.
Stap 2: in een luchtscheider wordt stikstof gescheiden van de overige gassen die in lucht voorkomen.
Stap 3: in een ammoniakfabriek reageert waterstof vervolgens met stikstof tot ammoniakgas.
Stap 4: ammoniakgas wordt vloeibaar gemaakt en daarna opgeslagen in tanks.
In figuur 1 is het power-to-ammonia-proces met een vereenvoudigd blokschema weergegeven.

In tijden waarin te weinig elektriciteit kan worden opgewekt uit zon of wind
kan de opgeslagen ammoniak weer worden omgezet tot energie, door de
ammoniak als brandstof te gebruiken in elektriciteitscentrales.
Dit verloopt als volgt:
Stap 5: vloeibare ammoniak wordt gasvormig gemaakt.
Stap 6: ammoniakgas wordt onder gecontroleerde omstandigheden verbrand tot stikstof en water in een daarvoor geschikte elektriciteitscentrale.
In figuur 2 is het gehele proces met een vereenvoudigd blokschema weergegeven.

Stap 6 vindt plaats onder gecontroleerde omstandigheden, waardoor minder ongewenste bijproducten ontstaan. Deze stap kan netto worden weergegeven met de volgende vergelijking:

4 NH3 (g) + 3 O2 (g) --> 2 N2 (g) + 6 H2O (l) (reactie 1)

De reactiewarmte van reactie 1 is –3,83∙105 J per mol NH3.

In Nederland verbruikt een gemiddeld huishouden per jaar 3,3∙103 kWh (kilowattuur) aan elektriciteit.

Waterstof die in stap 1 ontstaat, zou in principe ook als brandstof voor een elektriciteitscentrale kunnen dienen. Toch geeft men kennelijk de voorkeur aan vloeibare ammoniak boven vloeibare waterstof om overtollige wind- en zonne-energie in op te slaan.

uitlg power-to-ammonia https://youtu.be/09GHBczqjm8?t=485