Poderá a amónia ser um cisne negro energético?

O mercado do amoníaco vale cerca de 33 mil milhões de dólares, o que representa 1,8% das emissões globais de carbono. Produzido sob pressões super elevadas de Hidrogénioe Nitrogénio; a produção de amoníaco é energética intensiva e mais do que um pouco "suja" quando se trata de emissões de carbono.

Poderá o amoníaco ser realmente o combustível do futuro? Tenho estado recentemente a analisar o Hidrogénioe é evidente que um dos maiores desafios do Hidrogénio como combustível é a sua densidade na forma gasosa juntamente com os elevados custos de armazenamento e transporte.... A amónia na forma líquida fornece uma solução potencial tentadora mesmo que tenha alguns desafios (a amónia é explosiva, tóxica e muito malcheirosa!). As potenciais aplicações iniciais para o amoníaco como combustível incluem o transporte marítimo e talvez atéa aviação!

Como é feito o amoníaco?

O stock alimentar para o amoníaco (NH3) é simplesmente Nitrogénio e Hidrogénio. O Azoto pode ser extraído do ar de forma relativamente eficiente através de processos criogénicos (arrefecimento do ar para que o Azoto desça), enquanto que o Hidrogénio é um pouco mais complicado. Tipicamente, o vapor é utilizado a temperaturas muito elevadas para retirar o Hidrogénio dos átomos de Hidrocarboneto em Metano ou Carvão. Isto produz muito dióxido de carbono!

Em seguida, os dois gases são introduzidos num reactor e pressurizados a cerca de 250 bar num processo que pouco mudou em 100 anos chamado processo Haber-Bosch. Neste processo, os átomos de Hidrogénio do então estoque de alimentação são combinados com o Nitrogénio do ar. Tudo isto é bastante energético, pois a energia é necessária para extrair o nitrogénio, bem como para bombear os dois gases a pressões tão elevadas.

E quanto à Segurança e ao ambiente local?

A amónia vem com os seus desafios! Um google rápido sobre os riscos do amoníaco vem com isto:

"Exposição a concentrações elevadas dede amoníacono ar causa queimadura imediata dos olhos, nariz, garganta e vias respiratórias e pode resultar em cegueira, danos pulmonares ou morte. A inalação de concentrações mais baixas pode causar tosse, e irritação do nariz e da garganta".

Portanto, não é o produto químico mais agradável a que se expor! Para além do potencial impacto na saúde, também é corrosivo e explosivo, pelo que apresenta alguns desafios interessantes aos engenheiros...

Contudo, os engenheiros estão bem habituados a manusear produtos químicos e amoníaco desafiantes, de facto, nos Estados Unidos já existem 2000 milhas de condutas de amoníaco juntamente com uma infra-estrutura substancial para o fabrico e distribuição de amoníaco. Portanto, não é certamente impossível que o amoníaco possa ser o combustível "verde" adequado para algumas aplicações.

De facto, os hidrocarbonetos existentes são distribuídos através de condutas, camiões, estações de serviço, etc. A gasolina e o Diesel vêm com os seus próprios desafios em termos de riscos ambientais e de explosão.

Finalmente, o amoníaco é regularmente utilizado embombas de refrigeração e de calor, pelo que é muito provável que passe regularmente perto de amoníaco armazenado em segurança na nossa vida quotidiana em locais como hospitais, supermercados, entre muitos outros!

O amoníaco seria mais caro que o Hidrogénio?

Um estudo da RoyalSociety destaca uma poupança substancial utilizando o amoníaco nos transportes ferroviários, marítimos e rodoviários pesados... de facto, quase 80% de redução para o gás hidrogênio e um terço dos custos do hidrogênio liquefeito.

O transporte ferroviário, o transporte rodoviário pesado e o transporte marítimo são os três sectores com verdadeiro potencial para utilizar o amoníaco como combustível verde.

Estes destacam o potencial real do Amoníaco no transporte. São talvez estas três áreas onde o Amoníaco tem um potencial realmente interessante como combustível para o futuro.

Quão Verde poderia ser o amoníaco?

A amónia poderia ser absolutamente zero carbono. Se conseguir fazer hidrogénio verde (seja com electricidade verde ou com captura e armazenamento de carbono) e electricidade verde pode fazer amoníaco verde. Só precisa de muita energia verde! Penso que o foco agora deveria ser a descarbonização da procura mundial de amoníaco... isto proporcionaria uma base sólida para o amoníaco ser potencialmente utilizado como combustível verde!