La produzione di ammoniaca per fertilizzanti – che ha una delle maggiori emissioni di carbonio tra i processi industriali – sarà presto possibile nelle aziende agricole utilizzando tecnologie a basso costo, a basso consumo energetico e rispettose dell’ambiente.
Questo grazie ai ricercatori dell’UNSW Sydney e ai loro collaboratori che hanno sviluppato una tecnica innovativa per la produzione sostenibile di ammoniaca su larga scala.
Fino ad ora, la produzione di ammoniaca si è basata su processi ad alta energia che lasciano un’enorme impronta di carbonio globale: temperature superiori a 400 oC e pressioni superiori a 200 atmosfere che rappresentano il 2% dell’energia mondiale e l’1,8% della sua CO2.
Ma i ricercatori hanno messo a punto un metodo che migliora significativamente l’efficienza energetica rendendo allo stesso tempo economicamente fattibile l’ammoniaca rispettosa dell’ambiente. La nuova tecnica elimina la necessità di alte temperature, alta pressione e infrastrutture estese nella produzione di ammoniaca.
In un articolo pubblicato di recente sulla rivista Catalisi applicata B: ambientalegli autori dimostrano che il processo da loro sviluppato ha consentito la sintesi su larga scala dell’ammoniaca verde aumentandone l’efficienza energetica e il tasso di produzione.
Il fondamento di questa ricerca, precedentemente pubblicato dallo stesso gruppo di ricerca, è già stato concesso in licenza a un partner industriale australiano, PlasmaLeap Technologies, attraverso il programma UNSW Knowledge Exchange. È destinato a essere tradotto nel settore agricolo australiano, con un prototipo già ampliato e pronto per l’implementazione.
L’ultimo studio fa seguito alla ricerca di prova condotta dallo stesso gruppo di ricerca dell’UNSW tre anni fa con progressi significativi nell’efficienza energetica e nel tasso di produzione nel processo, migliorando così la redditività commerciale.
La ricerca rappresenta anche un’opportunità per utilizzare l’ammoniaca verde nel mercato del trasporto dell’idrogeno, poiché l’ammoniaca liquida (NH3) possono immagazzinare più idrogeno in uno spazio più piccolo rispetto all’idrogeno liquefatto (H2), rendendo il trasporto dell’energia dell’idrogeno più economico.
Obiettivi netti zero
Sebbene il processo convenzionale utilizzato per la produzione di ammoniaca sia notevolmente ad alta intensità energetica – facendo molto affidamento sui combustibili fossili come energia primaria e sulle fonti di idrogeno – è stato determinante nell’aumentare i raccolti e nel sostenere una popolazione globale in crescita.
Il dottor Ali Jalili, leader dello studio ed ex membro del DECRA dell’Australian Research Council presso l’UNSW, afferma che l’adozione di un approccio sostenibile alla produzione di ammoniaca è fondamentale per gli obiettivi globali di zero emissioni nette.
“Attualmente, il metodo tradizionale di produzione dell’ammoniaca, noto come processo Haber-Bosch, produce 2,4 tonnellate di CO2 per tonnellata di ammoniaca, equivalente a circa il 2% delle emissioni globali di carbonio. Inoltre, Haber-Bosch è economicamente sostenibile solo in strutture centralizzate e su larga scala. Di conseguenza, il trasporto da queste strutture alle aziende agricole aumenterà la CO22 emissioni del 50%”, afferma.
“I fertilizzanti a base di ammoniaca scarseggiano gravemente a causa delle interruzioni della catena di approvvigionamento internazionale e delle questioni geopolitiche, che influiscono sulla nostra sicurezza alimentare e sui costi di produzione.
“Questo, insieme al suo potenziale per lo stoccaggio e il trasporto dell’energia dell’idrogeno, rende l’ammoniaca fondamentale per le iniziative di energia rinnovabile dell’Australia, posizionando il paese tra i leader nelle esportazioni e nell’utilizzo di energia rinnovabile”.
Oltre ad affrontare le sfide economiche e logistiche associate alle fonti energetiche intermittenti per le città o le fattorie, il dottor Jalili afferma che per sfruttare appieno il suo potenziale, è “essenziale stabilire un metodo di produzione decentralizzato ed efficiente dal punto di vista energetico in grado di utilizzare efficacemente l’elettricità rinnovabile in eccesso”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
