p O Instituto Coreano de Máquinas e Materiais (KIMM), uma instituição sob a jurisdição do Ministério da Ciência e TIC, desenvolveu um processo inovador que usa energia renovável para produzir amônia em temperatura ambiente e pressão normal. Espera-se que esta tecnologia contribua dramaticamente para alcançar a neutralidade de carbono no futuro, por meio do desenvolvimento de um processo de produção de amônia que produz emissões zero de carbono. p Liderado pelo pesquisador principal, Dr. Dae Hoon Lee, a equipe de pesquisa KIMM do Departamento de Engenharia de Plasma teve sucesso no desenvolvimento de um inovador, processo de carbono zero para a produção de amônia. Em 5 de agosto, eles publicaram suas descobertas de pesquisa em Cartas de energia ACS .

p O processo orgânico de sintetizar amônia (o método Haber-Bosch), desenvolvido por Fritz Haber e Karl Bosch em 1913, produz amônia para uso como fertilizante, e é considerada uma descoberta que aumentou muito a produtividade agrícola e serviu de base para a inovação agrícola. Recentemente, A amônia tem recebido atenção como um combustível ecologicamente correto com emissão zero de carbono. Isso ocorre porque a amônia, que é um composto de nitrogênio e hidrogênio, não emite dióxido de carbono mesmo quando queimado.

p Contudo, para sintetizar amônia usando o método Haber-Bosch, condições de alta pressão e alta temperatura devem ser atendidas, com uma pressão de pelo menos 200 atm e uma temperatura de pelo menos 400 graus Celsius. Também, uma vez que os combustíveis fósseis, como o gás natural, são usados ​​para produzir hidrogênio, uma grande quantidade de energia é consumida, levando a altos níveis de emissões de dióxido de carbono.

p De acordo com um relatório de 2020 da Royal Society, o método Haber-Bosch consome cerca de 1,8% da energia mundial para produzir amônia, e os níveis de dióxido de carbono emitidos neste processo respondem por 1,8% do total de emissões de dióxido de carbono do mundo.

p O processo de produção de amônia desenvolvido pela equipe de pesquisa KIMM envolve a combinação de água com plasma de nitrogênio, produzindo assim hidrogênio e óxidos de nitrogênio. Esses óxidos resultantes são reduzidos a amônia com catalisadores. Mais de 99% dos óxidos de nitrogênio produzidos por esta reação de plasma tornam-se monóxido de nitrogênio, que pode ser facilmente reduzido a amônia. O monóxido de nitrogênio, então, reage ao hidrogênio co-produzido para produzir amônia com mais de 95% de alta seletividade, e o calor gerado durante o processo de decomposição do plasma é usado para o processo de síntese catalítica.

p Uma vez que este processo não usa nenhum combustível fóssil e é uma tecnologia que pode produzir 'amônia verde' com zero emissões de dióxido de carbono, pode atingir um rendimento 300 a 400 vezes maior do que as tecnologias existentes de produção de amônia eletroquímica, que são consideradas as principais alternativas ao método Haber-Bosch.

p Além disso, este processo pode ser expandido em grande escala com relativa facilidade por meio de um sistema modular devido ao fato de que a reação ocorre com a água e o nitrogênio em condições de temperatura / pressão ambiente, em oposição às condições de alta temperatura / pressão que devem ser atendidas para os métodos existentes de produção de amônia. Além disso, uma solução aquosa de nitrato, um subproduto gerado como resultado do processo de produção de amônia, pode ser usado como uma solução nutritiva agrícola e agente oxidante.

p No futuro, a equipe de pesquisa da KIMM espera melhorar o custo e a eficiência da produção de amônia por meio do desenvolvimento de tecnologia de aumento de escala e comercialização. A equipe também pretende colaborar com empresas de engenharia nacionais e estrangeiras na expansão de seus esforços para plantas de amônia, particularmente plantas de pequeno e médio porte que podem operar em condições normais de pressão e temperatura ambiente.

p O pesquisador principal, Dr. Dae Hoon Lee, enfatizou que ele e sua equipe desenvolveram um processo de produção de amônia amigo do ambiente que pode ser aplicado a instalações reais e, em teoria, não emite nenhum carbono. Ele também afirmou que ele e sua equipe farão o melhor para conduzir pesquisa e desenvolvimento de acompanhamento para ajudar a reduzir drasticamente as emissões globais de carbono