Acontece que a amônia pode ser o combustível do futuro

Jun 26, 2023

vchal/iStock

A amônia (fórmula química NH3) pode ser encontrada naturalmente no meio ambiente, mas também é amplamente utilizada na indústria e no comércio.

Para os seres vivos, é um precursor essencial para a síntese de aminoácidos e nucleotídeos e é necessário para inúmeras atividades biológicas. A amônia também é um produto da atividade bacteriana no solo e é criada como parte do ciclo do nitrogênio no meio ambiente.

Mas, para uso humano, é essencial como principal ingrediente na fabricação de fertilizantes para produção de alimentos. Na verdade, tem sido argumentado que o desenvolvimento da sua síntese em grande escala é uma das descobertas mais importantes de todos os tempos. Embora também tenha sido apontado que o uso excessivo generalizado de fertilizantes à base de amônia degradou o ciclo do nitrogênio e contribuiu para danos ambientais.

Fique à frente de seus pares em tecnologia e engenharia - The Blueprint

Embora existam algumas preocupações ambientais sérias sobre a sua utilização generalizada, o amoníaco pode estar em posição de salvar motores de combustão e tornar as tecnologias renováveis ​​verdadeiramente sustentáveis ​​de uma só vez!

Mas como? Vamos descobrir.

Em suma, certamente pode. Pelo menos é isso que um corpo crescente de especialistas no assunto está começando a explorar.

A amônia tem sido amplamente utilizada há muitos anos como refrigerante em sistemas de refrigeração e na fabricação de produtos como fertilizantes, produtos de limpeza doméstica e desinfetantes, para citar apenas alguns produtos.

No entanto, devido à sua natureza isenta de carbono e à sua potencial utilização como combustível para reduzir as emissões de CO2, o amoníaco começou recentemente a atrair a atenção de investigadores, cientistas, engenheiros e tecnólogos. Como meio especial de armazenamento de hidrogénio (com três átomos de hidrogénio) e método de transporte e distribuição, pode ser extremamente útil na resolução de vários problemas relacionados com as opções energéticas do hidrogénio e a economia do hidrogénio.

TheBusman/iStock

Isto porque utiliza os mesmos métodos de transporte e distribuição existentes que as indústrias já utilizam, sem exigir quaisquer alterações de infraestrutura. Nos últimos dez anos, as tentativas de empregar amônia em turbinas a gás e motores de combustão interna aumentaram significativamente.

Como fonte potencial de combustível, a amônia tem algumas vantagens significativas: -

Liudmila Chernetska/iStock

Estima-se que cerca de 1/3 do consumo total de energia mundial provém do setor de transportes, onde os combustíveis fósseis são predominantemente utilizados para fabricar combustíveis comuns para transporte, como diesel, gasolina, combustível de aviação, etc.

Embora seja uma das fontes de combustível mais utilitárias alguma vez descobertas pelos seres humanos, a sua utilização extensiva resultou em quantidades muito elevadas de emissões de gases com efeito de estufa, que se acredita causarem graves danos ambientais. Embora os fabricantes e os governos estejam a fazer esforços significativos para migrar para veículos eléctricos e híbridos, uma preocupação é que esta mudança não possa ser concluída rapidamente devido aos desafios infra-estruturais, económicos e de matérias-primas.

De acordo com muitos estudos, não está sendo feito o suficiente ou com rapidez suficiente.

Kittisak Kaewchalun/iStock

Além disso, o uso de geradores movidos a diesel e gasolina em aplicações residenciais, comerciais, de serviços públicos e fora da rede aumenta o consumo de combustíveis fósseis e as emissões de CO2. Para avançar mais rapidamente para uma economia baseada no hidrogénio, a utilização de amoníaco em processos de combustão, como turbinas a gás e motores de combustão interna, pode revelar-se crítica.

Várias tentativas foram feitas nos últimos anos para usar amônia em turbinas a gás e motores de combustão interna.

Por exemplo, como parte de um processo em curso sobre microrredes, a Comissão de Serviços Públicos da Califórnia reuniu-se com partes interessadas da indústria para discutir alternativas aos geradores a diesel e está a considerar substituir os geradores a diesel por geradores movidos a amoníaco até 2021.

No âmbito deste plano, 350 MW de geradores a diesel utilizados em 63 subestações serão substituídos por geradores movidos a amônia.