Producción de amoníaco mediante un proceso de bucle químico. Crédito:GAO Wenbo
Un equipo de investigación chino ha desarrollado una forma "más suave" de sintetizar amoníaco al requerir una temperatura y presión más bajas que el método actual. El proceso ofrece una gran promesa para ahorrar energía y reducir las emisiones de dióxido de carbono.
El nuevo proceso fue desarrollado por un equipo de investigación dirigido por el profesor Chen Ping y el Dr. Guo Jianping del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China. Se trata de un nuevo método de bucle químico basado en hidruro e imida metálicos. El proceso opera a presión atmosférica y de 100 a 350 grados C, en contraste con el proceso Haber-Bosch, que actualmente domina la producción mundial de amoníaco, que opera de 100 a 200 bares y de 350 a 450 grados C.
El amoníaco es importante para producir fertilizantes nitrogenados. También tiene el potencial de almacenar y transportar energía renovable. Sin embargo, La producción actual de amoníaco consume mucha energía:consume del 1 al 2 por ciento de la producción mundial de energía. Además, se producen aproximadamente 1,9 toneladas métricas de dióxido de carbono por cada tonelada métrica de amoníaco.
"Para hacer frente a los desafíos de la crisis energética y medioambiental, Desarrollamos un proceso alternativo para la síntesis de amoníaco a partir de gas nitrógeno, agua y energías renovables, "dijo Chen, el investigador principal del estudio.
El proceso utiliza imidas de metales alcalinos y alcalinotérreos como portadores de nitrógeno que median la producción de amoníaco a través de un proceso de bucle químico de dos pasos que opera en condiciones suaves.
"En el primer paso, el nitrógeno se fijó mediante la reducción del gas nitrógeno mediante hidruros de metales alcalinos o alcalinotérreos para formar imidas, "dijo Chen." En el segundo paso, las imidas se hidrogenaron para producir amoniaco y regeneraron los hidruros metálicos ".
Chen explicó que los dos pasos podrían acelerarse mediante la catálisis de metales de transición. "El ciclo químico mediado por BaNH y catalizado por Ni podría producir amoníaco en el rango de temperatura de 100 a 350 grados C y presión atmosférica. La tasa de producción de amoníaco era más de un orden de magnitud mayor que la del proceso termocatalítico, ", Agregó Chen.
Chen señaló que el estudio proporciona una "solución prometedora para la cosecha y el almacenamiento eficientes de energía renovable". Chen dijo que el proceso tiene la ventaja de operar a presión atmosférica y también ofrece un medio para sintetizar el amoníaco de forma localizada. forma distribuida.