El amoniaco verde: qué es, beneficios, y aplicaciones

El amoniaco verde es un tema de gran relevancia en el campo de las energías sostenibles y la descarbonización. El amoniaco verde es una forma de producir amoniaco (NH3) utilizando procesos completamente renovables y libres de emisiones de carbono. El amoniaco verde representa una innovación significativa en el campo de la energía limpia. Ofrece una vía prometedora para la descarbonización de diversos sectores industriales y energéticos. Su aparición en escena ha provocado el interés en nuevos combustibles sostenibles de última generación.

Este compuesto químico se fabrica a gran escala y tiene numerosas aplicaciones industriales y energéticas. Tradicionalmente, se está produciendo mediante métodos que generan importantes emisiones de CO2. Sin embargo, su nuevo matiz “verde” ha provocado un aumento en su atención como un vector energético limpio. Estamos ante una alternativa prometedora para el almacenamiento y transporte de energía.

 Proceso de producción

El proceso de producción del amoniaco verde consta de dos etapas principales:

1.- Producción de hidrógeno verde: Se utiliza electrólisis del agua alimentada por energías renovables (como solar o eólica) para separar el hidrógeno del oxígeno.

2.- Síntesis de amoniaco: El hidrógeno verde obtenido se combina con nitrógeno extraído del aire mediante el proceso Haber-Bosch para producir amoniaco.

La ecuación química general para la síntesis de amoniaco es:   N2​+3H2​→2NH3​

 Ventajas del amoniaco verde

Las ventajas del amoníaco verde son muchas, sin embargo, los beneficios más valorados actualmente son:

1.- Almacenamiento y transporte de energía: El amoniaco verde puede ser utilizado como un medio eficiente para almacenar y transportar energía renovable a larga distancia.

2.- Versatilidad: Puede ser utilizado directamente como combustible o reconvertido en hidrógeno para su uso en celdas de combustible.

3.- Infraestructura existente: Se puede aprovechar gran parte de la infraestructura de amoniaco convencional ya existente.

4.- Descarbonización industrial: Ofrece una alternativa limpia para industrias que dependen del amoniaco, como la producción de fertilizantes.

Fuente: Iberdrola

Los beneficios frente al amoníaco tradicional

El amoniaco verde presenta numerosas ventajas sobre el amoniaco tradicional. Las más valoradas están a nivel de sostenibilidad ambiental, pero también cabe destacar todas estás:

Sostenibilidad ambiental

La principal ventaja del amoniaco verde sobre el tradicional es su menor impacto ambiental. Aún así, si profundizamos podemos ver con ventajas significativas en términos de sostenibilidad ambiental, independencia energética y potencial económico a largo plazo.

1.- Reducción de emisiones de CO2: El amoniaco verde prácticamente elimina las emisiones de CO2 asociadas a su producción. En contraste, la producción de amoniaco tradicional es responsable de aproximadamente el 1.8% de las emisiones globales de CO2.

2.- Uso de energías renovables: El amoniaco verde utiliza electricidad de fuentes renovables, contribuyendo a la transición energética global.

3.- Ciclo cerrado de nitrógeno: Al utilizar nitrógeno atmosférico, se cierra el ciclo del nitrógeno sin introducir nuevos compuestos al ecosistema.

4.- Subproductos útiles: La producción de amoniaco verde genera oxígeno como subproducto, que puede utilizarse en otras aplicaciones industriales.

Independencia energética

El amoniaco verde ofrece grandes ventajas estratégicas en el sector de la energía:

1.- Reducción de la dependencia de combustibles fósiles: Al no requerir gas natural como materia prima, disminuye la dependencia de países productores de hidrocarburos.

2.- Producción descentralizada: Puede producirse en cualquier lugar con acceso a energía renovable y agua, permitiendo una mayor autonomía energética.

3.- Equilibrio de la red: Puede producirse cuando hay exceso de energía renovable, ayudando a equilibrar la oferta y demanda en la red eléctrica.

4.- Almacenamiento de energía renovable: Actúa como un excelente medio para almacenar energía renovable a largo plazo, superando las limitaciones de las baterías. Esto permite almacenar energía renovable a gran escala durante largos períodos. El amoníaco verde facilitando la gestión de variaciones estacionales en la producción de energía renovable.

5.- Facilidad de transporte: Puede transportarse y almacenarse más fácilmente que el hidrógeno, aprovechando la infraestructura existente.

Potencial económico a largo plazo

Aunque actualmente la producción de amoníaco verde es más costosa. Sin embargo, el amoniaco verde tiene potencial económico muy grande. Los motivos que impulsan esta situación son:

1.- Costes decrecientes: Se espera que los costos de producción disminuyan significativamente a medida que la tecnología madure y se alcancen economías de escala.

2.- Nuevos mercados: Abre oportunidades en sectores como el transporte marítimo y la generación de energía, donde el amoniaco tradicional no es viable.

Aplicaciones del amoniaco verde

Tradicionalmente, el amoníaco es un compuesto muy utilizado en distintos sectores. La posibilidad de reducir sus emisiones y bajar los altos índices de contaminación impulsa sus aplicaciones. Entre los usos más destacados se encuentran:

1.- Sector agrícola: Como materia prima para la producción de fertilizantes verdes.

2.- Transporte marítimo: Como combustible alternativo para reducir las emisiones en el transporte marítimo de larga distancia.

3.- Generación de energía: Como combustible en turbinas de gas modificadas para la generación de electricidad.

4.- Industria química: Como materia prima para diversos procesos químicos y la producción de plásticos, fibras y otros productos.

 Desafíos del amoniaco verde para su expansión

Dado el interés suscitado, las barreras de aplicación han disminuido. Sin embargo, aún hay retos que superar para lograr un desarrollo mayor del amoníaco verde en distintos sectores. Los mayores desafíos los encontramos en:

1.- Costes de producción: Actualmente, la producción de amoniaco verde es más costosa que los métodos tradicionales, aunque se espera que los costos disminuyan con el avance tecnológico y la economía de escala.

2.- Eficiencia energética: El proceso de producción requiere una cantidad significativa de energía, por lo que es crucial maximizar la eficiencia en cada etapa.

3.- Seguridad: El manejo y almacenamiento del amoniaco requiere precauciones de seguridad debido a su naturaleza tóxica y corrosiva.