Un team di ricerca cinese ha sviluppato un modo "più mite" per sintetizzare l'ammoniaca richiedendo una temperatura e una pressione inferiori rispetto al metodo attuale. Il processo offre grandi promesse per il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni di anidride carbonica.

Il nuovo processo è stato sviluppato da un gruppo di ricerca guidato dal prof. Chen Ping e dal dott. Guo Jianping del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze. Si tratta di un nuovo metodo di looping chimico basato su idruro di metallo e immide. Il processo opera a pressione atmosferica e da 100 a 350 gradi C, in contrasto con il processo Haber-Bosch, che attualmente domina la produzione mondiale di ammoniaca, che opera da 100 a 200 bar e da 350 a 450 gradi C.

L'ammoniaca è importante per la produzione di fertilizzanti azotati. Ha anche il potenziale per immagazzinare e trasportare energia rinnovabile. Però, l'attuale produzione di ammoniaca è molto energivora, consumando dall'1 al 2% della produzione mondiale di energia. Inoltre, per ogni tonnellata di ammoniaca vengono prodotte circa 1,9 tonnellate di anidride carbonica.

"Per affrontare le sfide della crisi energetica e ambientale, abbiamo sviluppato un processo alternativo per la sintesi dell'ammoniaca dal gas azoto, acqua ed energie rinnovabili, " disse Chen, ricercatore capo dello studio.

Il processo utilizza immidi di metalli alcalini e alcalino-terrosi come vettori di azoto che mediano la produzione di ammoniaca tramite un processo di ciclo chimico in due fasi che opera in condizioni blande.

"Nel primo passo, l'azoto è stato fissato attraverso la riduzione del gas azoto da parte di idruri di metalli alcalini o alcalino-terrosi per formare immidi, " disse Chen. "Nel secondo passaggio, le immidi furono idrogenate per produrre ammoniaca e rigenerarono gli idruri metallici."

Chen ha spiegato che i due passaggi potrebbero essere accelerati dalla catalisi dei metalli di transizione. "Il ciclo chimico mediato da BaNH e catalizzato da Ni potrebbe produrre ammoniaca nell'intervallo di temperatura da 100 a 350 gradi C e pressione atmosferica. Il tasso di produzione di ammoniaca era più di un ordine di grandezza superiore a quello del processo termocatalitico, " Ha aggiunto Chen.

Chen ha osservato che lo studio fornisce una "soluzione promettente per la raccolta e lo stoccaggio efficienti di energia rinnovabile". Chen ha detto che il processo ha il vantaggio di operare a pressione atmosferica e offre anche un mezzo per sintetizzare l'ammoniaca in un localizzato, maniera distribuita.