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Ammoniaca verde: combustibile e accumulatore di energia del futuro

di Circularity

Data 01/12/2022
Tipo News
Serbatoi di ammoniaca

L’ammoniaca è un composto chimico fondamentale per la sintesi dei fertilizzanti moderni. Ogni anno ne vengono prodotte centinaia di milioni di tonnellate mediante processi industriali estremamente impattanti. Tuttavia oltre a esser determinante come accumulatore di energia e per il trasporto dell’idrogeno, l’ammoniaca verde è sempre più considerata dal mondo scientifico anche un combustibile a zero emissioni.

Sia come fertilizzante – verde se sintetizzato grazie a fonti rinnovabili – che come vettore energetico e combustibile, l’ammoniaca può contribuire a favorire la transizione verso un modello industriale capace di affrancarsi dalle fonti fossili.

L’ammoniaca è un gas pungente che se prodotto con energia al 100% rinnovabile diventa anche green. Un modo per produrla è quello di utilizzare l’idrogeno prodotto dall’elettrolisi dell’acqua e l’azoto separato dall’aria. Ma attualmente la produzione di ammoniaca avviene attraverso un procedimento ad alto impatto climatico poiché viene prodotta con il metano.

Secondo il report pubblicato dalla Royal Society Ammonia: zero-carbon fertiliser, fuel and energy store, il modo migliore per ridurre le emissioni di carbonio durante la produzione di ammoniaca per fertilizzanti è quello di utilizzare l’idrogeno a bassa impronta carbonica o verde. Lo studio prende anche in considerazione la possibilità che l’ammoniaca verde potrebbe avere un grande futuro nella corsa alla decarbonizzazione.

Accumulatori di energia: ammoniaca verde meglio dell’idrogeno

L’ammoniaca verde può essere utilizzata come accumulatore di energia presentando diversi vantaggi: può essere facilmente immagazzinata come liquido a pressioni modeste o refrigerata a -33° C, al contrario dell’idrogeno liquido che deve essere immagazzinato a condizioni criogeniche di -253 °C. È molto meno energivora, ma, nonostante sia tossica, è molto meno infiammabile dell’idrogeno.

Stoccata in grandi serbatoi refrigerati, l’ammoniaca viene quindi  trasportata in tutto il mondo da condotte, autocisterne e navi. Questo la rende un deposito chimico ideale per le energie rinnovabili.

Per fare un paragone: mentre le batterie sono molto efficienti e più adatte a immagazzinare piccole quantità di elettricità per ore o giorni, un rapporto dell’Oxford Institute of Energy Studies del 2020 afferma che per lo stoccaggio di energia su larga scala e a lungo termine l’ammoniaca liquida è più raccomandata.

Dal 2018, impianti sperimentali di ammoniaca verde sono in funzione in Gran Bretagna e in Giappone. Negli Stati Uniti la CF Industries – il più grande produttore mondiale di ammoniaca – prevede di aprire un importante impianto di ammoniaca verde in Louisiana che produrrà 20mila tonnellate all’anno entro il 2023. In Australia l’impianto di ammoniaca Pilbara di Yara punta a produrne 3.500 tonnellate entro la fine del 2022, aumentandola di cinquanta volte entro il 2030. Un ambizioso progetto è previsto anche in Arabia Saudita: dal 2025 si stima una produzione di 1,2 milioni di tonnellate di ammoniaca verde all’anno.

Ammoniaca verde come combustibile

Come carburante a zero emissioni l’ammoniaca può essere bruciata in un motore o utilizzata in una cella a combustibile per produrre elettricità. Un rapporto dell’Agenzia internazionale per l’energia del 2021 prevede che per raggiungere zero emissioni entro il 2050, i carburanti a base di idrogeno – compresa l’ammoniaca – dovrebbero rappresentare quasi il 30% dei carburanti per i trasporti entro il 2050. Quel rapporto prevede che le auto funzioneranno a batterie, gli aerei a biocarburanti e l’ammoniaca sarà vitale per l’industria del trasporto navale, responsabile del 3% delle emissioni globali.

“L’ammoniaca è l’unico combustibile zero-carbon che ci porterà attraverso gli oceani – ha detto Bill David, professore di chimica dei materiali dell’università di Oxford, alla BBC – Ma in termini di emissioni dei processi industriali, l’ammoniaca arriva solo dopo cemento e acciaio, quindi dobbiamo decarbonizzare la sua produzione”.

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