Ingenieros del MIT proponen un nuevo método para producir amoníaco limpio utilizando el calor y la presión del subsuelo, eliminando la dependencia de plantas químicas y reduciendo emisiones de carbono.
Amoniaco limpio: un avance hacia la sostenibilidad con procesos geológicos
El amoníaco, uno de los compuestos químicos más producidos en el mundo, desempeña un papel fundamental en la agricultura como fuente de fertilizantes nitrogenados. Sin embargo, su producción también representa una de las mayores fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero dentro de la industria química. Ante este desafío, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado un método innovador y sostenible para la producción de amoníaco, utilizando las propiedades naturales de la Tierra como reactor químico.
Una solución basada en la geología
El nuevo enfoque elimina la dependencia de plantas químicas alimentadas por combustibles fósiles, que tradicionalmente operan bajo altas temperaturas (400 °C) y presiones (200 atmósferas). En su lugar, este proceso utiliza el calor y la presión naturales del subsuelo, así como la reactividad de las rocas ricas en hierro, para sintetizar amoníaco de manera limpia y eficiente.
El procedimiento comienza con la inyección de agua enriquecida con una fuente de nitrógeno y partículas de catalizadores metálicos (como cobre y níquel) en un entorno subterráneo rico en rocas de hierro. A medida que el agua reacciona con estas rocas, se libera hidrógeno, que a su vez se combina con el nitrógeno para formar amoníaco. Este se extrae posteriormente a través de un segundo pozo, listo para su almacenamiento y transporte.
Beneficios ambientales y económicos
El impacto potencial de este proceso es significativo. Según el equipo del MIT, la producción geológica de amoníaco podría reducir las emisiones globales de dióxido de carbono en hasta un 1 %. Además, al aprovechar el subsuelo como reactor químico, se elimina la necesidad de quemar combustibles fósiles para generar calor, lo que representa el 20 % de las emisiones en el método Haber-Bosch tradicional. También aborda el 80 % restante de las emisiones, asociado a la producción de hidrógeno a partir de gas metano, mediante la generación de hidrógeno limpio a partir de agua.
Otra ventaja clave es que el amoníaco es más fácil y económico de transportar que el hidrógeno. En comparación, su costo de transporte es aproximadamente una sexta parte, y ya existen más de 8.000 kilómetros de tuberías y 10.000 terminales dedicadas al amoníaco en todo el mundo, lo que facilita su integración en la infraestructura actual.
Oportunidades para regiones en desarrollo
Este enfoque podría ser especialmente transformador en regiones como África subsahariana y el sudeste asiático, donde la escasez o el alto costo de los fertilizantes limita la producción agrícola. Al eliminar la necesidad de grandes instalaciones industriales, el método geológico permite que estas regiones aprovechen los recursos naturales locales para producir fertilizantes de manera sostenible y autónoma.
Más allá del fertilizante
El amoníaco geológico no solo tiene aplicaciones agrícolas. También se está explorando su uso como combustible alternativo en turbinas de gas, motores industriales, y en el transporte marítimo y aéreo. Además, podría desempeñar un papel crucial en el tratamiento de aguas residuales, utilizando el proceso para extraer nitrógeno de estas fuentes mientras se genera un producto valioso.
Hacia una implementación a gran escala
Aunque la técnica ya ha sido probada en laboratorio, el siguiente paso es llevarla a un entorno real para validar su viabilidad comercial. Los investigadores planean realizar experimentos en sitios subterráneos dentro de los próximos dos años, con la meta de optimizar las condiciones del proceso y escalar las pruebas.
Este avance marca un hito en la búsqueda de soluciones sostenibles para satisfacer las necesidades globales de alimentos y energía, reduciendo al mismo tiempo el impacto ambiental. Si bien queda trabajo por hacer para perfeccionar y comercializar el método, la producción geológica de amoníaco representa una prometedora vía hacia un futuro más limpio y equitativo.
Vía mit.edu
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