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A primeira descoberta mundial pode alimentar a nova economia da amônia verde
A produção de cada tonelada métrica de amônia contribui para a emissão de cerca de 1,9 toneladas métricas de dióxido de carbono e é responsável por cerca de 1,8% das emissões globais de carbono .
Por Monash University - 11/06/2021


Domínio público

Em uma inovação mundial, os cientistas da Monash University desenvolveram um novo processo ecologicamente correto que pode impulsionar a produção futura de amônia verde.

A amônia (NH 3 ) é uma mercadoria globalmente importante para a produção de fertilizantes para ajudar a sustentar a produção de alimentos. Atualmente é produzido por meio de uma reação catalisada por metal entre o gás nitrogênio e o hidrogênio do gás natural, usando uma tecnologia estabelecida conhecida como processo Haber-Bosch.

A produção de cada tonelada métrica de amônia contribui para a emissão de cerca de 1,9 toneladas métricas de dióxido de carbono e é responsável por cerca de 1,8% das emissões globais de carbono .

Uma equipe de cientistas da Monash University, liderada pelo professor Doug MacFarlane, Dr. Bryan Suryanto e Dr. Alexandr Simonov, descobriu um processo baseado em sais de fosfônio que representa um avanço na superação deste problema de carbono intensivo.

A pesquisa, publicada na prestigiosa revista Science , abre o potencial para produzir amônia e fertilizantes a partir de energia renovável em reatores, tão pequenos quanto uma geladeira, que pode ser implementada em uma fazenda individual ou em nível comunitário.

Os métodos de síntese direta de amônia com zero de carbono atualmente sendo explorados incluem a reação de redução eletroquímica de nitrogênio, que pode produzir amônia em temperatura ambiente e pressões de nada mais do que ar, água e energia renovável .

"A tecnologia que desenvolvemos também abre uma ampla gama de possibilidades para escala futura até grandes instalações de produção para exportação, ligadas a parques solares e eólicos dedicados"

Doug MacFarlane

Mas tentativas anteriores de fazer este trabalho só foram capazes de demonstrar quantidades muito pequenas de amônia, em parte por causa da necessidade de fontes "sacrificiais" de prótons, disse o Dr. Suryanto da Monash School of Chemistry.

"Em nosso estudo, descobrimos que um sal de fosfônio pode ser usado como um 'lançador de prótons' para resolver essa limitação", disse Suryanto.

"Em 2019, a produção global total de amônia atingiu 150 milhões de toneladas métricas por ano, tornando-se a segunda commodity química mais produzida no mundo. Com o aumento da população global, a demanda por amônia chegará a 350 milhões de toneladas métricas por ano em 2050 Espera-se um crescimento adicional na demanda por amônia devido ao crescente interesse em seu uso como portador de energia ou combustível.

“O processo Haber-Bosch usado atualmente para produzir amônia é extremamente intensivo em carbono. Além disso, também requer altas temperaturas e pressões e só pode ser alcançado em grandes reatores em grandes plantas industriais.

"Nosso estudo nos permitiu produzir amônia em temperatura ambiente em altas taxas práticas e eficiência."

O professor MacFarlane, um químico de renome internacional, acredita que o uso de tecnologias de produção neutras em carbono também pode fazer com que a amônia seja usada como combustível e substituir os combustíveis fósseis até 2050.

A amônia já é amplamente considerada o combustível ideal com zero carbono para o transporte marítimo internacional no futuro, um mercado previsto para valer mais de US $ 150 bilhões em 2025.

"A tecnologia que desenvolvemos também abre uma ampla gama de possibilidades para escala futura até grandes instalações de produção para exportação, ligadas a parques solares e eólicos dedicados", disse o professor MacFarlane.

“Eles poderiam ser localizados em locais ideais de geração de energias renováveis, como áreas ao norte da Austrália Ocidental.

"Nossas descobertas foram licenciadas para um novo spin-out da Monash chamado Jupiter Ionics P / L, que aumentará a escala do processo para demonstrar a operação em aplicações comerciais."

O Reitor da Faculdade de Ciências da Monash University, Professor Jordan Nash, disse que o estudo representou uma grande contribuição para o desenvolvimento de um combustível sustentável para o futuro.

"Elogio o excelente trabalho de nossos pesquisadores de classe mundial, cujas descobertas ajudarão a Austrália a se posicionar como líder na economia da amônia", disse ele.

 

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