Νέες μεθόδους επινοούν ερευνητές στα Πανεπιστήμια UIC και RMIT
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις του Σικάγο (UIC) και το Πανεπιστήμιο RMIT της Μελβούρνης προάγουν καινοτόμες, καθαρότερες και οικονομικά αποδοτικές προσεγγίσεις για την παραγωγή αμμωνίας βάσει έργων, όπως αποκαλύπτει το ecoticias.com.
Η παραγωγή αμμωνίας περιλαμβάνει επί του παρόντος τη διαδικασία Haber-Bosch η οποία είναι εντάσεως ενέργειας και υδρογόνου.
Σύνθεση αμμωνίας με λίθιο
Μια νέα μέθοδος σύνθεσης αμμωνίας με τη μεσολάβηση λιθίου (LMAS) επινοήθηκε και αναπτύχθηκε από την ομάδα του Πανεπιστημίου του Ιλινόις του Σικάγο. Η κύρια διαδικασία περιλαμβάνει τη χρήση του ηλεκτροδίου λιθίου για τη διεξαγωγή αντιδράσεων με άζωτο και υδρογόνο.
Αυτό καθιστά περιττές τις διαδικασίες θερμοκρασίας. Αυτό που το κάνει πραγματικά διαφορετικό σε σύγκριση με άλλα είναι ότι το LMAS έχει τη δυνατότητα να μειώσει δραστικά το κόστος παραγωγής.
Για παράδειγμα η παραδοσιακή πράσινη αμμωνία που παράγεται από ανανεώσιμο υδρογόνο, τείνει να είναι ακριβή, με τιμές που κυμαίνονται από $750 έως $888 για κάθε τόνο που παράγεται.
Η τεχνολογία LMAS θα μπορούσε να μειώσει αυτή την τιμή έως και 60%, καθιστώντας δυνατή την παραγωγή αμμωνίας για μόλις 450 $ ανά τόνο.
Αυτό είναι τόσο γιγάντιο όφελος όσο μπορεί κανείς να περιμένει, ειδικά επειδή το βασικό συστατικό που χρησιμοποιείται (αιθανόλη), παράγεται μαζικά και είναι σχετικά φθηνό.
Αυτή, ωστόσο, εξακολουθεί να είναι πολλά υποσχόμενη τεχνολογία και έχει κάποιες επικρίσεις όσον αφορά τη μείωση του κόστους, επειδή είναι συζητήσιμο εάν η τεχνολογία θα αποδεικνυόταν πιο αποτελεσματική και οικονομικά υγιής μακροπρόθεσμα από ό,τι ισχυρίζεται.
Καταλύτης υγρού μετάλλου της RMIT: Αντίστροφη παραγωγή αμμωνίας
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο RMIT στη Μελβούρνη επινοούν μια ριζικά διαφορετική έννοια της παραγωγής αμμωνίας.
Κατασκεύασαν για πρώτη φορά έναν καταλύτη υγρού μετάλλου από χαλκό και γάλλιο για τη σύνθεση αμμωνίας.
Η έρευνα δείχνει ότι η μέθοδος απαιτεί 20% λιγότερη θερμότητα και 98% λιγότερη πίεση από τη συμβατική παραγωγή αμμωνίας (όπως αυτή που πρόκειται να παραχθεί στην Αμερική), κάτι που θα ήταν μεγάλο δυναμικό για εξοικονόμηση ενέργειας.
Ο καταλύτης είναι τόσο αποτελεσματικός στη διάσπαση του αζώτου και του υδρογόνου που επιτρέπει την παραγωγή σε πολύ μεγάλη κλίμακα, ενώ διατηρεί το αποτύπωμα άνθρακα πολύ μικρότερο.
Η διαδικασία μπορεί να διαδραματίσει πολύ σημαντικό ρόλο στην οικονομία του υδρογόνου, επιτρέποντας στην αμμωνία να γίνει ένας πολύ πιο ασφαλής και αποτελεσματικός φορέας αποθήκευσης και μεταφοράς υδρογόνου.
Στο μέλλον, αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει την πώληση της πράσινης ενέργειας αντί να σπαταληθεί σε απώλειες μετατροπής που σχετίζονται με τη μεταφορά ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις.
Από τα λιπάσματα στα καύσιμα
Οι προεκτάσεις αυτών των δύο τεχνολογιών μπορεί να υπερβαίνουν την παραγωγή αμμωνίας. Η αμμωνία προορίζεται να διαδραματίσει σημαντικό μελλοντικό ρόλο ως καθαρό καύσιμο ναυτιλίας, καθώς μπορεί να μετατραπεί σε υδρογόνο για χρήση κατά παραγγελία.
Εκτός από τον καταλύτη υγρού μετάλλου των RMIT και LMAS, προσφέρουν μονοπάτια για ένα πιο βιώσιμο μέλλον για βιομηχανίες που εξαρτώνται από την αμμωνία μέσω της μείωσης του αποτυπώματος άνθρακα που σχετίζεται με την παραγωγή αμμωνίας.
Η πραγματική δοκιμασία, ωστόσο, θα ήταν η κλιμάκωση αυτών των τεχνολογιών για να ικανοποιηθεί η παγκόσμια ζήτηση.
Οι εκπομπές του κύκλου ζωής της τεχνολογίας LMAS με βάση το λίθιο δεν έχουν ακόμη καθοριστεί, μαζί με ζητήματα απόδοσης και επεκτασιμότητας και των δύο μεθόδων. Ωστόσο, και οι δύο ομάδες βελτιώνουν ενεργά τις αντίστοιχες τεχνολογίες τους. Βρίσκονται σε συνεργασία με εταίρους του κλάδου που διερευνούν τις οδούς εμπορευματοποίησης.
Επαναστατικές διαδικασίες σε κατανάλωση ενέργειας κλπ
Αυτές οι διαδικασίες αιχμής στην παραγωγή αμμωνίας (βασίζονται στη σύνθεση με τη μεσολάβηση λιθίου και την κατάλυση υγρών μετάλλων), έχουν τη δυνατότητα να φέρουν επανάσταση στην κατανάλωση ενέργειας, το κόστος και τις εκπομπές CO2.
Θα μπορούσαν, όσο δύσκολα κι αν είναι, να συνεισφέρουν σε μεγάλο βαθμό στην απαλλαγή των βιομηχανιών από τις ανθρακούχες εκπομπές και να συμβάλουν σημαντικά σε αυτό το πιο προοδευτικό και αισιόδοξο μέλλον (όπως αυτό που ανακαλύφθηκε σε ορυχείο 20 εκατομμυρίων ετών στη Φινλανδία).
www.worldenergynews.gr
