A amônia é o segundo produto químico mais comumente produzido no mundo e um componente importante da maioria dos fertilizantes, mas os atuais processos industriais para fazer amônia produzir vários milhões de toneladas de dióxido de carbono - um potente gás de efeito estufa - a cada ano.

Agora, pesquisadores liderados por Meenesh Singh, professor assistente de engenharia química na University of Illinois Chicago College of Engineering, descrevem um novo processo para produzir amônia com uma pegada de carbono potencialmente muito menor. Eles relatam suas descobertas no jornal Catálise ACS .

O gás nitrogênio é um dos componentes usados ​​para fazer amônia, mas porque as ligações de nitrogênio no gás nitrogênio são muito estáveis, muita energia é necessária para quebrá-los, de modo que o nitrogênio possa se ligar ao hidrogênio para produzir amônia.

"Os métodos atuais para fazer amônia a partir do nitrogênio consomem muita energia e requerem a queima de combustíveis fósseis para gerar enormes quantidades de calor, e isso produz muito gás de efeito estufa como subproduto, "disse Singh.

Singh e seus colegas desenvolveram um novo método para produzir amônia que depende do uso de uma tela de malha revestida de cobre - um catalisador que ajuda a ligar o nitrogênio ao hidrogênio para produzir amônia. A eletrificação da tela ajuda a impulsionar as reações.

O gás nitrogênio puro é empurrado pela tela e, em seguida, interage com a água, que fornece o hidrogênio. Mesmo que o processo de Singh use quantidades semelhantes de energia em comparação com o processo tradicional, requer muito menos combustíveis fósseis do que os métodos tradicionais - apenas o suficiente para eletrificar a tela. “A eletricidade pode vir de energia solar ou eólica, o que realmente faria uma grande diferença na redução das emissões de gases de efeito estufa, "disse Singh." Mesmo as modernas usinas de geração de eletricidade são altamente eficientes, e se a rede for alimentada de forma convencional, nosso processo ainda usa menos combustíveis fósseis e gera menos gases de efeito estufa prejudiciais do que a produção convencional de amônia. "

Atualmente, O processo de Singh produz 20% de amônia e 80% de gás hidrogênio. “Esperamos aumentar a produção de amônia, mas nossos primeiros esforços até agora são promissores, e as economias nas emissões de carbono ainda são significativas se você aumentar nosso processo para produzir grandes quantidades de amônia, "Singh disse.

Uma patente provisória para o novo processo foi depositada pelo UIC Office of Technology Management.

O grupo de Singh agora está procurando usar o ar - em vez do gás nitrogênio purificado - como uma fonte de nitrogênio para a produção de amônia usando seu método exclusivo. "Usar o ar nos proporcionaria ainda mais economia no que diz respeito aos gases do efeito estufa, porque estamos usando o ar facilmente disponível em vez do gás nitrogênio, que precisa ser purificado e engarrafado. "