Amônia verde
Amônia verde: a revolução sustentável na indústria química
Hidrogenio verde Descarbonização
A amônia verde, também conhecida como amônia renovável, é uma forma de amônia produzida com o uso de fontes de energia renovável e que surge como uma alternativa sustentável que permite reduzir significativamente as emissões, com diversas aplicações na indústria e em outros setores.
O que é amônia verde e como ela é produzida?
A amônia (NH₃) é um composto químico à base de nitrogênio e hidrogênio amplamente utilizado na produção de fertilizantes e produtos químicos industriais. Atualmente, a amônia é produzida a partir do gás natural, emitindo 2 toneladas de CO₂ para cada tonelada de amônia em seu processo de produção. Por esse motivo, a amônia convencional é chamada de amônia cinza.
A amônia verde, por outro lado, não emite CO₂ em seu processo de produção e, portanto, a previsão é que haja um crescimento exponencial de sua produção para que seja substituída pela amônia cinza e que possa ser usada para outros fins.
Para produzir amônia verde, o hidrogênio verde deve primeiro ser obtido por meio de um processo de eletrólise da água. Ou seja, a água é decomposta em hidrogênio e oxigênio, usando energia elétrica gerada a partir de fontes renováveis. O hidrogênio é então combinado com o nitrogênio atmosférico por meio de um processo conhecido como síntese de Haber-Bosch, o que permite que o hidrogênio e o nitrogênio reajam em alta pressão e temperatura na presença de um catalisador para formar amônia. O resultado é a produção de amônia verde usando hidrogênio verde e nitrogênio atmosférico.
Quais são os principais usos da amônia verde?
Esse tipo de composto químico é amplamente utilizado na produção de fertilizantes agrícolas, já que a amônia é uma fonte essencial de nitrogênio para o crescimento das plantas. Também é usado como matéria-prima na produção de diversos produtos químicos, como ácido nítrico, fibras sintéticas, explosivos, corantes e produtos farmacêuticos.
Além dos usos tradicionais, o avanço da amônia verde dará origem a novos usos de demanda com alto potencial de crescimento.
Usos atuais
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Fertilizantes e matéria-prima para a indústria química
A maior parte da produção mundial de amônia é destinada à fabricação de fertilizantes para a agricultura, bem como ao uso como matéria-prima básica para a síntese de plásticos, explosivos e outros produtos químicos.
Usos emergentes
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Transporte e armazenamento de hidrogênio
A amônia facilita o transporte e o armazenamento eficientes de hidrogênio. Ao chegar ao destino, passa por um processo adicional chamado “cracking”, que consiste em dividir novamente a molécula de NH₃ para recuperar o hidrogênio contido nela. A partícula recuperada é utilizada como combustível limpo, o que permite reduzir as emissões de indústrias altamente poluentes, como a produção de vidro, cerâmica, concreto e aço.
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Combustível alternativo para o transporte marítimo
Outro possível novo uso da amônia verde é a sua aplicação direta como combustível para navios, podendo desempenhar um papel importante na descarbonização a longo prazo do setor marítimo e de outros veículos pesados.
Aplicações em pesquisa ou demonstração
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Geração de eletricidade
A amônia verde tem potencial para ser usada como combustível em caldeiras, turbinas ou motores para gerar calor e eletricidade, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa. Para isso, são necessárias tecnologias que controlem essas emissões, como os óxidos de nitrogênio.
Amônia “verde”
Ciclo de produção e uso
- Energia renovável
- Eletrólise
- Síntese da amônia (Haber-Bosch)
- Separação do ar
- Amônia verde
- Vetor de hidrogênio verde
- Indústria química
- Fertilizantes
- Combustível para navios
- Geração de eletricidade e calor
VER INFOGRÁFICO: Amônia "verde". Ciclo de produção e uso [PDF]
Quais são os principais benefícios da amônia verde?
Entre as principais vantagens desse composto químico, podemos citar:
- Reduções de emissões: por ser produzida por meio de fontes de energia renováveis, a amônia verde não emite dióxido de carbono (CO₂) durante sua produção e, portanto, seu uso será fundamental para reduzir as emissões nos chamados setores "difíceis de reduzir", que atualmente usam amônia convencional produzida a partir de gás natural com uso intensivo de carbono. Assim, ao substituí-la pela amônia verde, a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de gases de efeito estufa serão reduzidas, o que contribui para a mitigação das mudanças climáticas.
- Maior segurança no fornecimento de energia: a amônia verde reduz a dependência de combustíveis fósseis de forma geral e do gás russo em particular na Europa. Ao usar fontes de energia renováveis, a amônia verde é produzida a partir de recursos locais e reduz a exposição atual à volatilidade dos preços dos combustíveis fósseis (necessária na produção convencional de amônia).
- Vetor de energia ou transportador de hidrogênio: enquanto o hidrogênio se liquefaz a uma temperatura de -253°C, a amônia só precisa ser resfriada a -33°C. A liquefação é necessária para transportar e armazenar esses compostos. Os menores requisitos para a amônia tornam esse processo muito mais competitivo e eficiente em termos de energia do que o transporte de H₂. Assim, uma vez desenvolvida a infraestrutura necessária para a importação, o armazenamento e o craqueamento da amônia, será possível produzir hidrogênio verde em locais com condições ideais (energia renovável competitiva) para posteriormente exportá-lo a outras regiões consumidoras. Essas características fazem da amônia verde uma alternativa importante em setores nos quais a eletrificação ainda não foi implementada, como o transporte marítimo pesado ou processos industriais com temperaturas elevadas. Em setores como a aviação, a amônia verde ganha importância na produção de combustíveis sintéticos, como o hidrogênio verde.
- Contribuição para a implantação de energia renovável: atender à futura demanda por amônia verde, é necessário renovar a infraestrutura de produção, armazenamento e transporte de hidrogênio e de outros derivados renováveis. Sem essas adaptações, a expansão das energias renováveis não poderá ser massiva, o que tornaria mais difícil alcançar a meta de descarbonizar a indústria.
