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¿Alguna vez te has preguntado sobre el impacto de carbono del cultivo de tu cena? Los científicos acaban de idear una nueva forma de calcular parte de ella.
Un ingrediente principal en la producción de fertilizantes para la producción mundial de alimentos, el amoníaco también contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero y al uso de combustibles fósiles en el mundo. Recientemente, los científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han modelado cuánto costaría usar métodos más ecológicos que emitan menos carbono para producir amoníaco.
El amoníaco se produce principalmente reformando el gas natural, un proceso que contribuye a las emisiones atmosféricas tanto de dióxido de carbono como de metano. "El objetivo final es utilizar energía renovable o nuclear e hidrógeno limpio para producirlo", dijo el científico principal de Argonne, Amgad Elgowainy.
Elgowainy y sus colegas utilizaron el modelo de gases de efecto invernadero, emisiones reguladas y uso de energía en tecnologías (GREET) de Argonne para estimar el impacto ambiental de la producción de amoníaco a partir de diversas fuentes de energía. Luego, utilizaron un modelo tecnoeconómico para analizar el costo de dos formas diferentes de producir amoníaco de manera más sostenible.
La primera forma evita parte de la liberación de carbono al capturar un cierto porcentaje del carbono producido y luego almacenarlo en formaciones geológicas. Esta vía tecnológica se puede implementar a un costo relativamente bajo, ya que el costo total para producir el amoníaco aumenta solo alrededor del 20%.
En la otra ruta de carbono cercano a cero, el agua se electroliza para producir hidrógeno, que luego se combina con nitrógeno para producir amoníaco. "El uso de energía renovable o nuclear para dividir el agua a través de la electrólisis nos brinda una forma de producir amoníaco casi sin impacto de carbono", dijo Elgowainy. "Dicho esto, el costo de hacerlo es actualmente más alto que la ruta de captura de carbono".
Según Elgowainy, existe un margen significativo para la reducción de costos de la tecnología de electrólisis que eventualmente podría hacer que la ruta de electrólisis del agua sea más competitiva en costos. "La investigación en esta área podría terminar cambiando el mercado significativamente, pero requerirá una inversión para desarrollar y ampliar la producción de tecnologías de electrólisis", dijo. "Con la reducción de costos y las mejoras de eficiencia para cumplir con el objetivo del DOE de $ 1 / kg de hidrógeno limpio, la vía de la electrólisis podría permitir una forma asequible y casi libre de carbono de producir amoníaco".
Un artículo basado en el estudio apareció en la edición del 13 de mayo de Green Chemistry . La nueva alquimia en carbono neutralidad:Convertir el agua en amoníaco solo con energía renovable
