Amoniaco verde
Amoniaco verde: la revolución sostenible en la industria química
Hidrógeno verde Descarbonización
El amoniaco verde, también conocido como amoniaco renovable, es una forma de amoniaco producido utilizando fuentes de energía renovable y que se plantea como una alternativa sostenible que permite reducir significativamente las emisiones, con multitud de aplicaciones en la industria y otros sectores.
¿Qué es el amoniaco verde y cómo se produce?
El amoniaco (NH₃) es un compuesto químico a base de nitrógeno e hidrógeno ampliamente utilizado en la producción de fertilizantes y productos químicos industriales. Actualmente el amoniaco se produce a partir de gas natural y en su proceso de producción emite 2 toneladas de CO₂ por cada tonelada de amoniaco. Por este motivo al amoniaco convencional se le denomina amoniaco gris.
El amoniaco verde, por el contrario, no emite CO₂ en su proceso de producción por lo que se espera un crecimiento exponencial de su producción que reemplazará al amoniaco gris y que podrá ser utilizado para otros usos adicionales.
Para producir amoniaco verde es necesario obtener primero hidrógeno verde mediante un proceso de electrólisis del agua. Es decir, se descompone el agua en hidrógeno y oxígeno, empleando energía eléctrica generada a partir de fuentes renovables. Posteriormente, el hidrógeno se combina con nitrógeno atmosférico a través de un proceso conocido como síntesis de Haber-Bosch que permite la reacción del hidrógeno y el nitrógeno a alta presión y temperatura en presencia de un catalizador para formar amoniaco. El resultado final es la producción de amoniaco verde utilizando hidrógeno verde y nitrógeno atmosférico.
¿Cuáles son los principales usos del amoniaco verde?
Este tipo de compuesto químico es muy utilizado en la producción de fertilizantes agrícolas dado que el amoniaco es una fuente de nitrógeno esencial para el crecimiento de las plantas. También se emplea como materia prima en la producción de una variedad de productos químicos, como ácido nítrico, fibras sintéticas, explosivos, tintes y productos farmacéuticos.
Además de los usos tradicionales, la aparición del amoniaco verde dará lugar a nuevos usos de demanda con alto potencial de crecimiento.
Usos actuales
-
Fertilizantes y materia prima para la industria química
La mayor parte de la producción mundial de amoniaco se destina a la fabricación de fertilizantes para la agricultura, así como a materia prima básica para la síntesis de plásticos, explosivos y otros productos químicos.
Usos emergentes
-
Transporte y almacenamiento de hidrógeno
El amoniaco facilita el transporte y almacenamiento eficiente de hidrógeno. Una vez en su destino, se somete a un proceso adicional llamado “craqueo” que consiste en volver a dividir la molécula de NH₃ para recuperar el hidrógeno contenido en la misma. La partícula recuperada se utiliza como combustible limpio, lo que permite reducir las emisiones de industrias altamente contaminantes como la producción de vidrio, cerámica, concreto y acero.
-
Combustible alternativo para el transporte marítimo
Otro de los posibles nuevos usos del amoniaco verde es su aplicación directa como combustible para buques, pudiendo tener un papel relevante en la descarbonización a largo plazo del sector marítimo y de otros vehículos pesados.
Aplicaciones en investigación o demostración
-
Generación de electricidad
El amoniaco verde tiene potencial para ser usado como combustible en calderas, turbinas o motores para generar calor y electricidad reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero. Para ello, se requiere de tecnologías que controlen dichas emisiones, como los óxidos de nitrógeno.
Amoniaco “verde”
Ciclo de producción y uso
- Energía renovable
- Electrolísis
- Síntesis del amoniaco (Haber-Bosch)
- Separación del aire
- Amoniaco verde
- Vector de hidrógeno verde
- Industria química
- Fertilizantes
- Combustible para buques
- Generación de electricidad y calor
VER INFOGRAFÍA: Amoniaco verde. Ciclo de producción y uso [PDF]
¿Cuáles son los principales beneficios del amoniaco verde?
Entre las principales ventajas que ofrece este compuesto químico están las siguientes:
- Reducción de emisiones: El amoníaco verde, al ser producido utilizando fuentes de energía renovable, no emite dióxido de carbono (CO₂) durante su producción y por ello su uso será clave para reducir las emisiones en los llamados sectores “difíciles de abatir” que actualmente utilizan amoniaco convencional producido a partir de gas natural que es intensivo en carbono. Así pues, al reemplazarlo por el amoniaco verde, se reduce la dependencia de los combustibles fósiles y se disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo así a la mitigación del cambio climático.
- Aumento de la seguridad de suministro energético: El amoniaco verde permite reducir la dependencia de los combustibles fósiles en general y del gas ruso en particular en Europa. Al utilizar fuentes de energía renovable, el amoniaco verde se produce con recursos locales y reduce la exposición actual a la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles (necesarios en la producción de amoniaco convencional).
- Vector energético o “carrier” de hidrógeno: mientras que el hidrógeno se licúa a una temperatura de -253°C, el amoniaco solo requiere enfriar hasta -33°C. La licuefacción es necesaria para poder transportar y almacenar estos compuestos. Los menores requisitos del amoniaco hacen que este proceso sea mucho más competitivo y energéticamente eficiente que el transporte de H₂. De esta manera, una vez se desarrolle la infraestructura necesaria para la importación, almacenamiento y craqueo de amoniaco, será posible producir hidrógeno verde en lugares con condiciones óptimas (energía renovable competitiva) para exportarlo después a otras regiones consumidoras. Estas características hacen que el amoniaco verde sea una alternativa importante en aquellos sectores donde no ha llegado la electrificación como el transporte marítimo pesado o procesos industriales con temperaturas elevadas. En sectores como la aviación, el amoniaco verde cobra importancia en la producción de combustibles sintéticos como el hidrógeno verde.
- Contribución al despliegue de energía renovable: para satisfacer la futura demanda de amoniaco verde es necesario renovar la infraestructura de producción, almacenamiento y transporte del hidrógeno y otros derivados renovables. Sin estas adaptaciones, la expansión de las energías renovables no podrá ser masiva, por lo que sería más difícil alcanzar la meta de descarbonizar la industria.
