La empresa canadiense FuelPositive afirma que cada una de sus unidades modulares de producción de amoníaco del tamaño de un contenedor suministrará 100 toneladas de amoníaco verde al año a un coste de unos 444 dólares/tonelada, en comparación con los precios medios del amoníaco gris (a base de combustibles fósiles), que han rondado los 714,50 dólares/tonelada este año.
Los precios del amoníaco en Norteamérica se han disparado en 2021, debido a las interrupciones de suministro relacionadas con los huracanes, la COVID-19 y el aumento del precio del gas natural, que es el combustible clave -y muy contaminante- con el que se produce actualmente casi todo el amoníaco gris. A principios de noviembre, los precios superaban de media los 1.250 dólares por tonelada, frente a los cerca de 550 dólares por tonelada de 2018, y subían más rápido que en ningún otro momento de la historia.
Malas noticias para los agricultores, obviamente, que lo necesitan como fertilizante – pero los altos precios podrían ayudar a estimular la innovación en la producción de amoníaco verde, y eso podría ser una buena noticia para aquellos que buscan usar el amoníaco como un combustible verde para sectores difíciles de descarbonizar como la aviación y el transporte marítimo de larga distancia.
FuelPositive es un poco cauteloso en cuanto al funcionamiento exacto de su sistema -tiene patentes pendientes-, pero esto es lo que sabemos. Está integrado en un contenedor de transporte, por lo que es muy fácil de transportar. Acepta agua, aire y electricidad, preferiblemente electricidad limpia procedente de la energía solar o eólica.
Figura 1. El sistema acepta aire, agua y electricidad – preferiblemente limpia – y produce amoníaco que puede utilizarse como fertilizante o como fuente de energía para secadoras de grano, vehículos y generadores convenientemente modificados.
El sistema contiene un electrolizador, que extrae el hidrógeno del agua, y un extractor que separa el nitrógeno puro del aire, y estos van a lo que la empresa llama “un novedoso sistema de reactor de síntesis de amoníaco, pendiente de patente”, desarrollado originalmente por el Dr. Ibraham Dincer en la Universidad de Ontario. La única salida es el amoníaco anhidro, en una forma adecuada para usos agrícolas, industriales o de almacenamiento de energía.
Cada unidad, dice FuelPositive, puede producir hasta 300 kg (661 lb), o 500 L (132 gal) de amoníaco al día. Esto equivale a unas 100 toneladas métricas al año, lo cual es suficiente, según la empresa, para una granja de 1.800 acres (728 hectáreas). Las explotaciones más grandes pueden añadir módulos adicionales, mientras que las más pequeñas pueden desviar el amoníaco sobrante para alimentar vehículos, secadoras de grano y generadores convenientemente modificados, o para utilizarlo como refrigerante.
La estimación del precio de 444 dólares/tonelada se basa en el supuesto de que el propietario compra electricidad verde directamente de la red a unos 3,6 céntimos por kilovatio hora; cualquiera que tenga su propia capacidad de generación de energía limpia puede introducirla directamente en la caja y, presumiblemente, reducir aún más los costes. FuelPositive afirma que estas estimaciones se refieren a la primera generación de la máquina de producción de la empresa, y que las mejoras de eficiencia podrían reducir el precio por tonelada por debajo de los 400 dólares en las siguientes generaciones del equipo.
Figura 2. La empresa canadiense FuelPositive afirma que sus sistemas permitirán a los agricultores producir su propio amoníaco verde in situ, de forma considerablemente más barata que lo que pagan por el amoníaco gris actual, que es muy contaminante.
La empresa presenta su máquina como una oportunidad para “independizarse de la cadena de suministro tan fluctuante que existe hoy en día para el amoníaco anhidro gris” y como una forma sencilla de eliminar por completo los costes de transporte y las emisiones de la ecuación del amoníaco.
Pero también es una clara oportunidad para que los agricultores independientes reduzcan su huella de carbono, lo que podría resultar ventajoso cuando los gobiernos empiecen a apretar gradualmente las tuercas de las actividades que emiten carbono en la carrera hacia el carbono neto cero para 2050.
Eso sí, todo son teorías y promesas de una empresa que busca inversiones, y hay que tratarlo como tal. El primer prototipo de tamaño completo de FuelPositive aún está en construcción, y la empresa no espera poder empezar a verificar la pureza de su producción de amoníaco o corroborar las estimaciones de OPEX anteriores con pruebas hasta marzo de 2022. Es entonces cuando tiene previsto empezar a aceptar pedidos anticipados, y la fabricación en serie no está prevista hasta 2023.
Aun así, si funciona como promete y las cifras son exactas, esta empresa podría tener una oferta bastante convincente que hacer a los agricultores, dependiendo de cómo sean los costes iniciales del equipo.
En un sentido más amplio, será interesante ver si esta tecnología puede ampliarse como un método de producción verde que sea competitivo en costes con el proceso Haber-Bosch basado en el metano, que actualmente representa alrededor del 2% del uso mundial de energía de combustibles fósiles, y genera 2,6 toneladas de CO2 por cada tonelada de amoníaco, sumando más de 420 millones de toneladas anuales.
Y eso sin contar el enorme coste en carbono del hidrógeno a base de metano que utiliza, o las más insidiosas emisiones de metano de la extracción de gas natural; el metano calienta la atmósfera unas 86 veces más eficazmente que el CO2 en el transcurso de 20 años (aunque sólo permanece durante una docena de años en lugar de miles).
Uno tiene la sensación de que si FuelPositive viera esta tecnología como una forma de fabricar amoníaco verde a escala industrial por el precio del gris, la habría presentado como tal. Pero no hay planes para una planta de amoníaco gigante; la empresa considera que la producción de amoníaco in situ es una propuesta más interesante, de modo que los usuarios finales a gran escala, como los depósitos de combustible de camiones de amoníaco y los operadores de buques de carga de amoníaco, tendrán la opción de cambiar los costes de transporte, logística e impuestos sobre el carbono por los costes de electricidad, espacio y almacenamiento.
El tiempo dirá lo bien que funciona esta idea, pero incluso si acaba funcionando principalmente para las explotaciones agrícolas individuales, podría suponer una contribución impresionante a la descarbonización.
Noticia tomada de: New Atlas / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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