Si scopre che l’ammoniaca potrebbe essere il carburante del futuro

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L'ammoniaca (formula chimica NH3) si trova naturalmente nell'ambiente, ma è ampiamente utilizzata anche nell'industria e nel commercio.

Per gli esseri viventi è un precursore essenziale per la sintesi di aminoacidi e nucleotidi ed è necessario per numerose attività biologiche. Anche l'ammoniaca è un prodotto dell'attività batterica nel suolo e viene creata come parte del ciclo dell'azoto nell'ambiente.

Ma, per l’uso umano, è essenziale come ingrediente principale nella produzione di fertilizzanti per la produzione alimentare. In effetti, è stato sostenuto che lo sviluppo della sua sintesi su larga scala sia una delle scoperte più importanti di tutti i tempi. Tuttavia, è stato anche sottolineato che l’uso eccessivo e diffuso di fertilizzanti a base di ammoniaca ha degradato il ciclo dell’azoto e ha contribuito al danno ambientale.

Anche se ci sono alcune serie preoccupazioni ambientali riguardo al suo uso diffuso, l’ammoniaca potrebbe essere in grado di salvare i motori a combustione e rendere le tecnologie rinnovabili veramente sostenibili in un colpo solo!

Ma come? Scopriamolo.

In breve, sicuramente è possibile. Almeno, questo è ciò che un numero crescente di esperti in materia sta cominciando a esplorare.

L'ammoniaca è stata ampiamente utilizzata per molti anni come refrigerante nei sistemi di refrigerazione e nella produzione di prodotti come fertilizzanti, prodotti per la pulizia della casa e disinfettanti, per citare solo alcuni prodotti.

Tuttavia, a causa della sua natura priva di carbonio e del potenziale utilizzo come combustibile per ridurre le emissioni di CO2, l’ammoniaca ha recentemente iniziato ad attirare l’attenzione di ricercatori, scienziati, ingegneri e tecnologi. In quanto speciale mezzo di stoccaggio dell’idrogeno (con tre atomi di idrogeno) e metodo di trasporto e distribuzione, può essere estremamente utile per risolvere diversi problemi relativi alle opzioni energetiche dell’idrogeno e all’economia dell’idrogeno.

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Questo perché utilizza gli stessi metodi di trasporto e distribuzione esistenti che le industrie già utilizzano senza richiedere alcun cambiamento infrastrutturale. Negli ultimi dieci anni i tentativi di impiegare l’ammoniaca nelle turbine a gas e nei motori a combustione interna sono aumentati in modo significativo.

Come potenziale fonte di combustibile, l'ammoniaca presenta alcuni vantaggi significativi: -

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Si stima che circa 1/3 del consumo energetico totale mondiale provenga dal settore dei trasporti, dove i combustibili fossili vengono utilizzati prevalentemente per produrre carburanti comuni per i trasporti come diesel, benzina, carburante per aerei, ecc.

Pur essendo una delle fonti di combustibile più utilitaristiche mai scoperte dall’uomo, il suo uso estensivo ha comportato quantità molto elevate di emissioni di gas serra, ampiamente ritenute causa di gravi danni ambientali. Sebbene produttori e governi stiano compiendo sforzi significativi per passare ai veicoli elettrici e ibridi, una preoccupazione è che questo passaggio non possa essere completato rapidamente a causa delle sfide infrastrutturali, economiche e delle materie prime.

Secondo molti studi, non viene fatto abbastanza né abbastanza velocemente.

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Inoltre, l’utilizzo di generatori alimentati a benzina e diesel in applicazioni residenziali, commerciali, di servizi pubblici e off-grid aumenta il consumo di combustibili fossili e le emissioni di CO2. Per passare più rapidamente a un’economia basata sull’idrogeno, l’uso dell’ammoniaca nei processi di combustione come le turbine a gas e i motori a combustione interna potrebbe rivelarsi fondamentale.

Negli ultimi anni sono stati fatti diversi tentativi per utilizzare l'ammoniaca nelle turbine a gas e nei motori a combustione interna.

Ad esempio, nell’ambito di un procedimento in corso sulla microrete, la California Public Utilities Commission ha incontrato le parti interessate del settore per discutere alternative ai generatori diesel e sta valutando la possibilità di sostituire i generatori diesel con quelli alimentati ad ammoniaca entro il 2021.

Secondo questo piano, 350 MW di generatori diesel utilizzati in 63 sottostazioni saranno sostituiti con generatori alimentati ad ammoniaca.