¿Podría el amoníaco ser un cisne negro energético?

El mercado del amoníaco tiene un valor de unos 33.000 millones de dólares y representa un asombroso 1,8% de las emisiones mundiales de carbono. Producido bajo súper altas presiones de Hidrógenoy Nitrógeno; la producción de amoníaco es intensiva en energía y más que un poco "sucia" en lo que se refiere a las emisiones de carbono.

¿Podría el amoníaco ser realmente el combustible del futuro? Recientemente he estado mirando el Hidrógenoy está claro que uno de los mayores desafíos del Hidrógeno como combustible es su densidad en forma gaseosa junto con los altos costos de almacenamiento y transporte.... El amoníaco en forma líquida proporciona una tentadora solución potencial, incluso si tiene algunos desafíos (¡El amoníaco es explosivo, tóxico y muy oloroso!). Las posibles aplicaciones tempranas del amoníaco como combustible incluyen el transporte marítimo y tal vez inclusola aviación!

¿Cómo se hace el amoníaco?

La materia prima del amoníaco (NH3) es simplemente nitrógeno e hidrógeno. El Nitrógeno puede ser extraído del aire con relativa eficiencia a través de procesos criogénicos (enfriando el aire para que el Nitrógeno se elimine), mientras que el Hidrógeno es un poco más complicado. Típicamente, el vapor se utiliza a temperaturas muy altas para extraer el Hidrógeno de los átomos de Hidrocarburos en Metano o Carbón. Esto produce mucho dióxido de carbono!

A continuación, los dos gases se introducen en un reactor y se presurizan a unos 250 bares en un proceso que ha cambiado poco en 100 años llamado el proceso Haber-Bosch. En este proceso los átomos de Hidrógeno de la materia prima se combinan con el Nitrógeno del aire. Todo lo cual es bastante intensivo en energía, ya que se necesita energía para extraer el Nitrógeno así como para bombear los dos gases a tan altas presiones.

¿Qué hay de la seguridad y el medio ambiente local?

El amoníaco viene con sus desafíos! Un rápido google sobre los riesgos del amoníaco aparece con esto:

"La exposición a altas concentraciones deamoníacoen el aire causa quemaduras inmediatas en los ojos, la nariz, la garganta y las vías respiratorias y puede provocar ceguera, daños en los pulmones o la muerte. La inhalación de concentraciones más bajas puede causar tos, e irritación de la nariz y la garganta'.

¡Así que no es el químico más agradable al que exponerse! Además de los potenciales impactos en la salud, es también corrosivo y explosivo, por lo que presenta algunos retos interesantes para los ingenieros...

Sin embargo, los ingenieros están bien acostumbrados a manejar productos químicos difíciles y amoníaco, de hecho en los Estados Unidos ya hay 2.000 millas de tuberías de amoníaco junto con una infraestructura sustancial para la fabricación y distribución de amoníaco. Así que no es imposible que el amoníaco sea el combustible "verde" adecuado para algunas aplicaciones.

De hecho, los hidrocarburos existentes se distribuyen a través de tuberías, camiones, gasolineras, etc. La gasolina y el diesel tienen sus propios desafíos en términos de riesgos ambientales y de explosión.

Por último, el amoníaco se utiliza regularmente en la refrigeración y enlas bombas de calor, por lo que es muy probable que pases cerca de amoníaco almacenado de forma segura con regularidad en nuestra vida cotidiana en lugares como hospitales, supermercados, ¡entre muchos otros!

¿Sería el amoníaco más caro que el hidrógeno?

Un estudio de la RoyalSociety destaca el ahorro sustancial que supone el uso de amoníaco en el ferrocarril, el transporte marítimo y el transporte pesado por carretera... de hecho casi un 80% de reducción a la del gas hidrógeno y un tercio de los costes del hidrógeno licuado.

El ferrocarril, la carretera pesada y el transporte marítimo son los tres sectores con un potencial real para utilizar el amoníaco como combustible ecológico.

Estos resaltan el potencial real del Amoníaco en el transporte. Es quizás en estas tres áreas donde el Amoníaco tiene un potencial realmente interesante como combustible para el futuro.

¿Qué tan verde podría ser el Amoníaco?

El amoníaco podría ser absolutamente cero carbono. Si se puede hacer Hidrógeno verde (ya sea con electricidad verde o con captura y almacenamiento de carbono) y electricidad verde se puede hacer amoníaco verde. Sólo necesitas mucha energía verde! Creo que el enfoque ahora podría ser la des-carbonización de la demanda mundial de amoníaco existente... esto proporcionaría una base sólida para que el amoníaco sea potencialmente utilizado como un combustible verde!