p Nos últimos 100 anos, uma molécula simples teve um impacto extremamente positivo em nosso mundo. Amônia, que compreende três átomos de hidrogênio ligados a um único átomo de nitrogênio, é amplamente utilizado para fazer fertilizantes que nos permitem produzir alimentos suficientes para todos no planeta. Isso a torna praticamente a molécula mais importante depois da água. p Contudo, a fabricação de amônia é o terceiro maior emissor de dióxido de carbono no processo industrial do mundo, criando meio bilhão de toneladas de CO₂ a cada ano - 1,8% das emissões globais de CO₂.

p Meus colegas e eu acabamos de produzir um relatório para a Royal Society que mostra que a produção de amônia verde com zero de carbono poderia reduzir as emissões globais de carbono em quase 2%. O que mais, também pode armazenar quantidades em escala nacional de energia renovável e navios de energia, trens e veículos pesados.

p A amônia é comumente produzida pela reação de metano com vapor para produzir hidrogênio, e então reagindo com nitrogênio do ar usando o que é conhecido como processo Haber-Bosch. Mas a reforma do metano a vapor também libera dióxido de carbono. Em contraste, a amônia verde é produzida com hidrogênio que foi separado da água usando eletricidade renovável.

p Também é possível quebrar a amônia de volta em hidrogênio e nitrogênio, liberando energia no processo. E pode ser queimado como combustíveis fósseis como o diesel. Isso significa que a amônia também pode ser usada como um armazenamento de energia.

p O Laboratório Rutherford Appleton em Oxfordshire, REINO UNIDO, tem um sistema único de demonstração de amônia verde. Ele é movido por uma turbina eólica no local e é capaz de produzir até 30 kg de amônia verde por dia. Ele também pode alimentar eletricidade verde de volta à rede, conforme necessário.

p O desafio de tornar a produção de amônia verde uma alternativa viável é reduzir o custo, dos quais 85% é eletricidade. Na maior parte do mundo, a energia renovável ainda é significativamente mais cara do que o metano usado na fabricação convencional de amônia.

p Contudo, o custo da eletricidade em áreas com potencial renovável abundante diminuiu drasticamente na última década, para cerca de 1,7-3,4 GBP pence por kWh. Isso significa que você pode produzir amônia verde por cerca de £ 220 por tonelada.

p Isso ainda não é tão barato quanto o processo convencional. Mas para continuar usando esse método enquanto reduzimos nossas emissões a zero líquido, teríamos que combinar a captura e o armazenamento de carbono para que o CO₂ resultante não entrasse na atmosfera. E é aí que a amônia verde pode se tornar competitiva em termos de custos.

p Combustível de carbono zero

p A amônia verde também tem o potencial de enfrentar um dos maiores desafios não resolvidos na corrida pelas emissões líquidas zero:como podemos criar reservas de combustível zero carbono flexíveis que duram anos da mesma forma que os combustíveis fósseis atuais?

p A amônia é facilmente armazenada em grandes quantidades como um líquido em pressões modestas (entre 10 e 15 vezes a da nossa atmosfera) ou refrigerado a -33 ° C. Neste formulário, a densidade de energia é cerca de metade da gasolina e mais de dez vezes a das baterias.

p O que a amônia tem sobre outras alternativas de combustível em potencial é que já temos um sistema global de fabricação e distribuição em vigor devido ao seu uso generalizado como matéria-prima para fertilizantes. Há também uma rede abrangente de portos que manuseiam amônia em grande escala, de modo que ela pode se tornar um combustível para remessas de longa distância com relativa facilidade.

p Na verdade, a indústria marítima internacional já provou a viabilidade de usar amônia como combustível em seus maiores navios porta-contêineres. MAN Energy Solutions, um designer e fabricante de motores marítimos, anunciou que o primeiro motor de amônia poderia estar em operação no início de 2022. Isso também abriria oportunidades para combustíveis verdes para trens, frete pesado e talvez até aviação zero carbono.

p A amônia apresenta outros desafios. O uso de fertilizantes à base de amônia contribui para o declínio global da biodiversidade, problemas generalizados de qualidade do ar e emissões de gases com efeito de estufa. Novos usos de amônia devem incluir medidas eficazes para prevenir quaisquer emissões adicionais.

p Controles rigorosos que já estão presentes em todos os atuais armazenamento de amônia e locais industriais relevantes, deve ser implementado para garantir que os riscos de liberação de amônia e a formação resultante de óxidos de nitrogênio (NOx) sejam desprezíveis.

p O que precisamos fazer agora é pesquisar e demonstrar o potencial da amônia, desde a melhoria da energia eólica e solar até a otimização da produção e armazenamento de amônia verde. E precisamos desenvolver um portfólio abrangente de maneiras de transformar a amônia de volta em energia quando e onde precisarmos. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.