Durante seu estágio como estudante de Tecnologia Química na empresa dinamarquesa Haldor Topsøe, UT Ph.D. o pesquisador Kevin Rouwenhorst percebeu as muitas oportunidades oferecidas pela amônia. Atualmente, é usado principalmente para fabricar fertilizantes artificiais e, portanto, tem uma má fama. Mas a amônia também é uma das sete substâncias químicas que formam a base de todos os produtos químicos e ajuda a alimentar cerca de 50% da população mundial.
Amônia—NH₃ - como um composto de hidrogênio e nitrogênio, é um transportador ideal de energia, particularmente hidrogênio. Rouwenhorst, sob a supervisão de Louis van der Ham, quis investigar esse conceito durante seu projeto final de pesquisa na cidade onde nasceu, Haaksbergen. A vila em Twente seria capaz de abandonar os combustíveis fósseis e usar apenas a energia gerada por turbinas eólicas, painéis solares e amônia produzida de forma sustentável?

A tese deu-lhe um apetite por mais. Ele se deparou com um Ph.D. posição no grupo de pesquisa C&T Processos e Materiais Catalíticos. Nos últimos quatro anos, ele se concentrou especificamente na síntese catalítica de amônia aprimorada por plasma sob a supervisão de Leon Lefferts. "Cerca de 80% do nosso ar é composto de nitrogênio. Esse nitrogênio precisa ser quebrado durante o processo para criar amônia", explica Rouwenhorst. "Para isso, você precisa de um agente catalítico. Mas as conexões são tão fortes que você precisa de temperaturas industriais entre 400 e 500 graus Celsius. O plasma ajuda a realizar o mesmo processo em temperaturas entre 200 e 300 graus Celsius."

Mas, como muitas vezes acontece na ciência, o caminho para o destino final é tudo menos simples. Isso foi logo percebido pelo Ph.D. candidato. "Na prática, o processo não era a melhor opção para converter nitrogênio em amônia. Mas o processo a plasma parecia ser útil para outras aplicações, como a produção de ácido nítrico, que também é usado na fabricação de fertilizantes artificiais."

Esses experimentos em pequena escala, em laboratório, são uma coisa. Mas Rouwenhorst descobriu que os desenvolvimentos fora dessas paredes são muito mais interessantes. Ou melhor, é a combinação que realmente o atrai. "Estou fascinado com a tradução da ciência fundamental para a escala de enormes fábricas químicas. E também como as pessoas vão responder a esse tipo de desenvolvimento." É por isso que Rouwenhorst não é apenas um Ph.D. candidato; ele também trabalha para a Ammonia Energy Association e é engenheiro de inovação da empresa Proton Ventures. "Ajuda a ver os desenvolvimentos de várias perspectivas. Estou energizado pela combinação de fazer algo que é útil e também realista."

E é exatamente isso que vem acontecendo nos últimos anos. Rouwenhorst acrescenta que existe tecnologia para produzir amônia renovável em escala industrial desde 1920. "Mas o foco diminuiu e, mais recentemente, apenas um punhado de cientistas manteve sua fé no conceito". Mas a maré virou nos últimos anos. "No momento, fábricas em escala de gigawatts estão sendo construídas para funcionar com amônia renovável em vários locais ao redor do mundo. De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável, a amônia é a opção mais barata para transportar hidrogênio pelos continentes. Além disso, se você tiver hidrogênio , você pode fazer amônia e vice-versa. A amônia pode, portanto, funcionar como um transportador de hidrogênio. Além disso, a indústria naval vê a amônia como a principal opção para combustível mais limpo."

Isso significaria que o mundo precisaria de muito mais amônia. De acordo com um relatório recente que Rouwenhorst escreveu, podemos precisar de quatro vezes mais até 2050. E isso deve envolver os níveis mais baixos possíveis de CO₂ . Se isso for bem-sucedido, Rouwenhorst acredita - com base em um cálculo de "pedaço de papel" - que o CO₂ global as emissões poderiam ser reduzidas em 5% simplesmente como resultado do uso mais amplo de amônia. Em seguida, torna-se imediatamente um trunfo dentro da transição energética.

No entanto, ele hesita em dizer que a amônia é um verdadeiro santo graal. "Você deve se concentrar no valor agregado tanto para a humanidade quanto para a natureza. Dentro dos continentes, por exemplo, pode ser mais benéfico usar a rede de gás existente para produzir hidrogênio." Sua tese também demonstrou isso. No final, Haaksbergen não era o ambiente ideal para uma conversão completa para amônia renovável. "Mas, durante meu doutorado, trabalhei ao lado de Victor Sagel e Jimmy Faria em pesquisas semelhantes em Curaçao, onde há muito mais vento. Lá, é uma solução potencialmente útil. Mas, mesmo com relação à crise climática , você tem que ser realista e considerar o contexto local. Caso contrário, você pode perder de vista seu objetivo." + Explorar mais

Pesquisadores desenvolvem nova maneira de calcular o impacto ambiental da produção de amônia