La producción de amoniaco, esencial en la fabricación de fertilizantes, colorantes, explosivos y muchos otros productos, ha sido tradicionalmente un proceso intensivo en carbono, solo superado por el cemento en términos de emisiones. Sin embargo, una innovación procedente de la Universidad de Illinois Chicago (UIC) promete cambiar este panorama, ofreciendo una alternativa más verde y económicamente viable.
Un Proceso Revolucionario
Los ingenieros de la UIC han desarrollado un proceso de producción de amoniaco que utiliza una “sinfonía” de átomos de litio, nitrógeno e hidrógeno. A diferencia de los métodos convencionales que requieren altas temperaturas y presiones para descomponer las moléculas de gas nitrógeno, esta nueva técnica facilita la adhesión de los átomos de nitrógeno al litio, que luego se combinan con hidrógeno para formar la molécula de amoniaco. Lo destacado de este método, denominado síntesis de amoniaco mediada por litio, es su capacidad para operar a bajas temperaturas y su naturaleza regenerativa, que restaura los materiales originales con cada ciclo de producción de amoniaco.
Meenesh Singh, investigador principal, describe el proceso como una orquesta en acción, donde la regeneración de la fuente de hidrógeno y el litio juegan roles cruciales. Este entendimiento refinado y la modulación eficiente del proceso permiten acelerarlo, ofreciendo una resonancia que potencia su velocidad y eficiencia.
Avances Anteriores y la Innovación Actual
El laboratorio de Singh no es ajeno a las innovaciones en la producción de amoniaco. Anteriormente, desarrollaron métodos para sintetizar el químico utilizando luz solar y aguas residuales, así como una malla de cobre electrificada que reduce la cantidad de energía necesaria para la producción de amoniaco. La última innovación se basa en una reacción conocida por la ciencia durante casi un siglo, pero la contribución del equipo ha sido hacer que este ciclo funcione de manera eficiente y selectiva, alcanzando objetivos económicos viables.
Impacto Económico y Ecológico
Si se escala adecuadamente, el proceso podría producir amoniaco a aproximadamente $450 por tonelada, lo que representa un costo 60% inferior al de los métodos basados en litio anteriores y otras propuestas ecológicas. Además, este proceso destaca por su selectividad y niveles de uso de energía, que podrían cumplir con los estándares del Departamento de Energía de EE. UU. para la producción de amoniaco a escala industrial.
Singh también señala que el proceso podría volverse aún más verde si se alimenta con electricidad de paneles solares u otras fuentes renovables, y utilizando aire y agua en la reacción.
Potencial en la Producción de Hidrógeno
La técnica no solo promete revolucionar la producción de amoniaco sino que también podría facilitar el uso de hidrógeno como combustible, superando los desafíos asociados con su transporte. El amoniaco, seguro y económico de transportar, podría funcionar como un portador de hidrógeno, convirtiéndose de nuevo en hidrógeno en el destino.
En colaboración con General Ammonia Co., el equipo de Singh está trabajando para pilotar y escalar su proceso de síntesis de amoniaco mediada por litio en una planta en el área de Chicago, marcando un paso adelante en la realización de una producción de amoniaco más sostenible y económica.
Este avance no solo tiene el potencial de reducir significativamente las emisiones de carbono asociadas con la producción de amoniaco sino que también ofrece una solución económicamente atractiva, abriendo caminos hacia un futuro más sostenible y verde en la industria química.
