Ammobia reinventa una tecnologia secolare per migliorare l’efficienza e l’innovazione nel settore.
Pubblicato il da Ignazio Aragona - Tecnologia
L’ammoniaca: una risorsa fondamentale spesso trascurata
L’ammoniaca è una sostanza chimica sottovalutata, indispensabile per la fertilizzazione delle coltivazioni e per la sopravvivenza di miliardi di persone.
L’umanità ha iniziato a produrre ammoniaca in grandi quantità poco più di un secolo fa, e il metodo di produzione, noto come Haber-Bosch, è rimasto sostanzialmente invariato da allora. Una nuova startup, Ammobia, ha annunciato di aver modificato il processo Haber-Bosch per ridurre i costi fino al 40%.
Per dimostrare l’efficacia della tecnologia su scala maggiore, Ammobia ha raccolto 7,5 milioni di dollari in un round di finanziamento seed, come esclusivamente riportato da TechCrunch. Tra gli investitori figurano Air Liquide (tramite ALIAD), Chevron Technology Ventures, Chiyoda Corporation, MOL Switch e Shell Ventures.
Il potenziale dell’ammoniaca oltre i fertilizzanti
Se Ammobia avrà successo, l’ammoniaca potrebbe essere utilizzata per molto più che fertilizzanti. È considerata da alcuni come una valida alternativa all’idrogeno per decarbonizzare vari settori industriali. Paesi come Giappone e Corea del Sud hanno sviluppato piani industriali e per il trasporto che si basano sull’uso dell’ammoniaca. A differenza dell’idrogeno, l’ammoniaca è molto più densa dal punto di vista energetico e la sua infrastruttura di trasporto è più sviluppata.
“Il grande vantaggio dell’ammoniaca è che è molto più facile e conveniente da trasportare e immagazzinare,” ha dichiarato Karen Baert, cofondatrice e CEO di Ammobia, a TechCrunch. “Questo apre a una varietà di opportunità.”
Tuttavia, queste opportunità potrebbero non bastare se la produzione di ammoniaca non diventa più sostenibile. Il processo Haber-Bosch è tra i maggiori inquinatori a livello mondiale, generando quasi il 2% delle emissioni globali di gas serra.
La produzione di ammoniaca tramite Haber-Bosch utilizza un catalizzatore in ferro per costringere una molecola di azoto a reagire con tre molecole di idrogeno. Questa reazione richiede alte temperature (500°C) e pressioni (circa 200 bar o 2900 psi), che vengono tipicamente ottenute mediante la combustione di combustibili fossili.
I combustibili fossili forniscono anche parte del gas necessario come materia prima. L’azoto è facile da ottenere, poiché costituisce circa l’80% dell’atmosfera terrestre; la maggior parte dell’idrogeno utilizzato nella produzione di ammoniaca, invece, viene prodotto attraverso la steam reforming dei metano (CH4) presente nel gas naturale.
Il processo di Ammobia opera a circa 150°C in meno e con una pressione dieci volte inferiore. Questo significa che gli impianti che adotteranno la tecnologia produrranno meno inquinamento, anche senza allontanarsi completamente dai combustibili fossili.
Ammobia afferma che la sua metodologia consente anche un risparmio sui costi iniziali. L’azienda può utilizzare pompe e attrezzature più economiche poiché non necessita di raggiungere alte temperature e pressioni.
Questo potrebbe dare un vantaggio ai produttori. Dal momento che quasi tutti i produttori di ammoniaca utilizzano il metodo Haber-Bosch, fino ad oggi hanno avuto solo due modi per ridurre i costi: trovare una fonte di calore più economica o una fonte di idrogeno più economica. In paesi come gli Stati Uniti, poche sono più economiche del gas naturale.
Ammobia non intende cambiare questa situazione immediatamente. La startup sottolinea che il suo processo funziona con qualsiasi fonte di idrogeno o calore. Tuttavia, ha alcune differenze fondamentali rispetto al tradizionale Haber-Bosch che potrebbero incoraggiare fonti più pulite per ciascuno di essi.
Poiché il processo di Ammobia opera a una pressione inferiore, è più facile regolare la produzione, il che permette agli sviluppatori di energie rinnovabili di sfruttare periodi di surplus di produzione elettrica per ottenere idrogeno a basso costo e, conseguentemente, ammoniaca a basso costo.
“La nostra tecnologia è molto compatibile con l’energia rinnovabile, il che porta a una riduzione dei costi poiché non è necessario immagazzinare idrogeno o elettricità,” ha affermato Baert. “In tal caso, abbiamo il miglior vantaggio economico.”
Le ridotte esigenze di temperatura e pressione permettono anche ad Ammobia di realizzare attrezzature più compatte rispetto a un impianto di Haber-Bosch tradizionale. Oggi, la maggior parte delle strutture di produzione di ammoniaca genera tra 1000 e 3000 tonnellate al giorno, mentre l’unità commerciale di Ammobia produrrà 250 tonnellate al giorno. I clienti che necessitano di più possono installare più unità, ha aggiunto Baert.
Ammobia non ha rivelato dettagli su come ha modificato il processo Haber-Bosch per funzionare a temperature e pressioni inferiori, ma ci sono alcuni indizi. L’azienda ha depositato un brevetto per un sistema a reattore che utilizza un sorbente per rimuovere l’ammoniaca man mano che viene formata, liberando spazio sul catalizzatore per una nuova reazione. I ricercatori stanno anche studiando catalizzatori non a base di ferro, come il nitruro di manganese, che richiedono meno energia per mantenere attiva la reazione chimica.
La startup sta operando un’unità pilota da circa un anno e il nuovo finanziamento contribuirà a costruire un impianto pilota che incorporerà tutte le caratteristiche del modello commerciale su scala ridotta, circa 10 tonnellate al giorno.
“Con questo approccio modulare, possiamo costruire progetti più rapidamente e possiamo partire da una scala media,” ha dichiarato Baert. “Molti clienti sono alla ricerca di questo tipo di soluzione, e attualmente non ci sono opzioni disponibili.”
Fonti ufficiali: TechCrunch, Science Daily, Banca Mondiale.
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