암모니아는 탈탄소화 산업에서 근본적인 역할을 합니다. 암모니아는 고효율 비료를 만들기 위한 공급원료로 사용됩니다. 화석 연료를 암모니아, 수소 등 탄소 제로 재생 에너지원으로 대체함으로써 온실가스 배출을 방지하고 줄일 수 있습니다. 녹색 산업으로 전환하는 과정에서 수소를 생산하려면 재생 가능한 공급원료와 탄소 제로 에너지가 필요합니다. 암모니아는 가장 효과적인 수소 운반체이며 분해 공정에서 수소를 생성하는 데 사용됩니다. 이는 촉매 존재 및 고온에서 수행됩니다.
암모니아를 연료로 사용하면 온실가스 배출에 기여하지 않고 열화학 공정에 필요한 에너지를 제공할 수 있습니다. 그러나 암모니아 연소 불안정성, 높은 NOx 배출, 안전 및 효율성 문제를 포함하여 산업 및 상업용 암모니아 연소 응용 분야에는 극복해야 할 몇 가지 장애물이 있습니다.
본 연구에서는 경험적 기반 방법이 연소 불안정성을 평가하기 위해 평평한 무화염연소기에 대한 실험실 환경에 적용됩니다. 연구 혁신에는 순수한 암모니아 무화염연소 및 배출 성분의 특성화, 암모니아 위험 평가 및 안전 분석이 포함됩니다. 암모니아 무화염연소에서 NH2, NH, OH, NO, NO2, N2O 종에 의해 방출되는 빛의 스펙트럼 분석을 UV-VIS 영역에서 측정했습니다. 2.5kw 플랫 버너의 부피 전체에 걸쳐 암모니아 무화염연소의 균일한 온도 분포는 노즐로부터의 다양한 거리와 0.2-1.2 및 O2 % 3 및 1 atm 등가의 깊이에서 측정되었습니다. 이 실험에 따르면 당량비가 0.2 인 매우 희박한 무화염조건에서도 암모니아 연소가 계속될 수 있습니다. 순수 암모니아 무화염연소의 NOx 배출은 연료 풍부 조건(ψ=1.15)에서와 같이 등가비 ψ 의 함수이며, 가장 낮은 NOx 배출(40ppm)을 중요한 결과로 보여줍니다. 입열량 조건은 2.5kW 로 하였다. 연소 안정성을 테스트하기 위해 다양한 방법으로 당량비를 조정했습니다. 결과는 연소가 안정적으로 유지됨을 나타냅니다. NOx 를 줄이려면 열, 당량비 및 산소 함량(O2%)을 제어해야 합니다. 이 연구에서는 암모니아 연소와 관련된 안전성 및 효율성 문제를 해결하기 위해 연소 안정성을 향상시키고 NOx 배출을 줄이며 배기 가스의 암모니아 잔류물을 줄이기 위해 뜨거운 연도 가스의 내부 재순환과 함께 화염 없는 연소가 효과적인 것으로 입증되었습니다. 안전성 평가에 적용된 정량적 위험 평가 방법을 바탕으로 암모니아 무화염연소의 공정 안전성 평가에서는 폭발, NOx 배출 및 미연 독성 가스 방출 위험이 더 낮은 것으로 나타났습니다.
암모니아를 연료로 개발하려면 지속 가능한 친환경 에너지원으로서 안전성과 효율성을 높이는 것이 중요합니다. 수소 생산을 위한 지속 가능한 녹색 에너지원인 암모니아는 연료로 연구되고 있으며 안전성과 효율성을 높이기 위해 개발되고 있습니다.