El amoníaco tiene un gran potencial como portador ecológico de hidrógeno
La energía renovable eólica o solar puede ser errática, lo cual requiere una capacidad de almacenamiento considerable para equilibrar el suministro. El amoníaco rico en hidrógeno es fácil de transportar y almacenar a largo plazo en grandes cantidades. Ello lo convierte en un potencial portador de hidrógeno verde para su uso en vehículos eléctricos y generación de energía, y como posible combustible para motores de combustión interna y pilas de combustible de óxido sólido para la generación de energía. El amoníaco no contiene carbono. «Eso significa que se puede desarrollar amoníaco y transportarlo, y después, al craquearlo, no emite dióxido de carbono a la atmósfera», explica el coordinador del proyecto ARENHA(se abrirá en una nueva ventana), José Luis Viviente, que también es director del proyecto e investigador principal en TECNALIA(se abrirá en una nueva ventana), un centro de desarrollo tecnológico de España. «Hemos demostrado con éxito que el amoníaco puede usarse como portador de hidrógeno», afirma Viviente. El proyecto también desarrolló varios novedosos prototipos. «Abarcamos toda la cadena de valor a distintos niveles: desde la energía renovable hasta el amoníaco, pasando por el consumo. Demostramos tecnologías innovadoras para la producción de hidrógeno, la síntesis de amoníaco y el craqueo de amoníaco con potenciales aplicaciones en movilidad, generación de energía, industria e integración de energías renovables», explica.
Facilidad de transporte y almacenamiento del amoníaco
«El amoníaco se utiliza para producir fertilizantes, por lo que ya es conocido en la industria», señala Viviente. «La infraestructura para almacenarlo y transportarlo es conocida, pero tenemos que pasar a la producción ecológica de amoníaco». El transporte y almacenamiento de amoníaco tiene una ventaja sobre el hidrógeno: el amoníaco es líquido a unos 35 grados bajo cero a presión atmosférica estándar, pero el hidrógeno líquido necesita estar a unos 253 grados bajo cero por debajo de la temperatura ambiente, lo cual dificulta su transporte. «Sin embargo, a través del amoníaco, el hidrógeno verde puede producirse en lugares con energía renovable de bajo coste y transportarse a otros países. O se puede llevar el amoníaco a lugares donde no hay tuberías para transportar hidrógeno», explica.
Desarrollo con éxito de prototipos de electrolizadores
El proyecto desarrolló prototipos de dos tipos de electrolizadores de óxido sólido. «Conseguimos mejorar las propiedades, modificando la microestructura y los materiales, reduciendo la potencia necesaria para producir una cantidad fija de hidrógeno», destaca Viviente. Ello permitió transferir uno de los prototipos a Nucera(se abrirá en una nueva ventana), proveedor líder de tecnologías verdes de hidrógeno, para el desarrollo de una producción a mayor escala para el mercado.
Prototipo de síntesis de amoníaco
Se construyó un tercer prototipo para la síntesis de amoníaco, que producía diez kilos de amoníaco al día, pero no se probó debido a los retrasos del proyecto causados por la COVID-19 y a problemas de suministro de material. Pese a todo, reunió información importante. Según Viviente: «El nuevo bucle de síntesis de amoníaco utiliza una nueva configuración y materiales que pueden permitirnos producir amoníaco en condiciones más moderadas que los sistemas comerciales existentes».
Prototipo de craqueo de amoníaco
Se demostró un nuevo concepto de craqueo del amoníaco, la descomposición química del amoníaco para producir hidrógeno gaseoso de gran pureza. «El novedoso proceso utiliza un reactor catalítico de membrana para trabajar a temperaturas más bajas, en comparación con el sistema de craqueo estándar», añade Viviente. Este concepto se ha demostrado en otros procesos químicos estudiados en anteriores proyectos financiados con financiado con fondos europeos, como DEMCAMER y ReforCELL, en los que la reacción y la separación se combinan en un reactor de membrana catalítica de una sola unidad. «Al integrar membranas en el reactor, la descomposición y la separación del hidrógeno se realizan simultáneamente en el mismo lugar, lo cual aumenta la descomposición del amoníaco en comparación con un proceso convencional», señala. «Eso reduce el número de pasos a uno solo». «También reduce las altísimas temperaturas a las que se produce el agrietamiento, lo cual recorta los costes y reduce la huella energética».
