Η Ammobia λέει ότι ανακάλυψε μια τεχνολογία αιώνων

Η αμμωνία μπορεί να είναι η πιο υποτιμημένη χημική ουσία στον κόσμο. Χωρίς αυτό, οι καλλιέργειες θα έμεναν αγονιμοποίητες και δισεκατομμύρια άνθρωποι θα λιμοκτονούσαν.

Οι άνθρωποι άρχισαν να παράγουν αμμωνία σε μεγάλες ποσότητες μόλις πριν από έναν αιώνα και από τότε η διαδικασία που χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή της, γνωστή ως Haber-Bosch, δεν έχει αλλάξει πολύ. Μια νέα startup, Ammobiaλέει ότι έχει τροποποιήσει τη διαδικασία Haber-Bosch για να μειώσει το κόστος έως και 40%.

Για να αποδείξει ότι η τεχνολογία λειτουργεί σε μεγαλύτερη κλίμακα, η Ammobia συγκέντρωσε 7,5 εκατομμύρια δολάρια, είπε αποκλειστικά η εταιρεία στο TechCrunch. Οι επενδυτές περιλαμβάνουν τον επιχειρηματικό βραχίονα της Air Liquide, ALIAD, Chevron Technology Ventures, Chiyoda Corporation, MOL Switch και Shell Ventures.

Εάν η startup πετύχει, θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για τη χρήση της αμμωνίας πέρα ​​από το λίπασμα.

Η αμμωνία θεωρείται από ορισμένους ως εναλλακτική λύση στο υδρογόνο για την απανθρακοποίηση μιας σειράς βιομηχανιών. Χώρες όπως η Ιαπωνία και η Νότια Κορέα έχουν αναπτύξει βιομηχανικούς χάρτες πορείας και μεταφορών που βασίζονται στην αμμωνία. Το υδρογόνο, ο άλλος κύριος υποψήφιος, δεν είναι ως ενεργειακά πυκνό και η υποδομή μεταφοράς του δεν είναι τόσο καλά ανεπτυγμένη όσο η αμμωνία.

«Το μεγάλο πλεονέκτημα της αμμωνίας είναι ότι είναι πολύ πιο εύκολο και οικονομικό στη μεταφορά και αποθήκευση», δήλωσε στο TechCrunch η συνιδρυτής και διευθύνουσα σύμβουλος της Ammobia Karen Baert. «Αυτό ανοίγει μια σειρά από ευκαιρίες».

Αλλά αυτές οι ευκαιρίες δεν θα είναι πολλές αν η παραγωγή αμμωνίας δεν καθαρίσει την πράξη της. Η διαδικασία Haber-Bosch είναι ένας από τους μεγαλύτερους ρυπαντές στον κόσμο, παράγοντας σχεδόν το 2% των παγκόσμιων αερίων του θερμοκηπίου.

Για την παραγωγή αμμωνίας, τα φυτά που χρησιμοποιούν Haber-Bosch χρησιμοποιούν έναν καταλύτη σιδήρου για να αναγκάσουν ένα μόριο αζώτου να αντιδράσει με τρία μόρια υδρογόνου. Η αντίδραση απαιτεί υψηλή θερμότητα (500°C) και πίεση (περίπου 200 bar ή 2.900 psi) για να διατηρηθεί, και τα δύο τείνουν να παρέχονται από την καύση ορυκτών καυσίμων.

Τα ορυκτά καύσιμα παρέχουν επίσης μέρος του αερίου που απαιτείται ως πρώτη ύλη. Το άζωτο είναι εύκολο να ληφθεί – το αέριο αποτελεί σχεδόν το 80% της ατμόσφαιρας της Γης – αλλά το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου που χρησιμοποιείται στην παραγωγή αμμωνίας παράγεται με τη χρήση ατμού για τη διάσπαση των μορίων μεθανίου (CH₄) που βρίσκεται στο φυσικό αέριο.

Η διαδικασία της Ammobia εκτελείται περίπου στους 150°C πιο κρύα και σε 10x χαμηλότερη πίεση. Ως αποτέλεσμα, τα εργοστάσια που υιοθετούν την τεχνολογία παράγουν λιγότερη ρύπανση, ακόμα κι αν δεν καταργούν τα ορυκτά καύσιμα.

Η εκκίνηση λέει επίσης ότι η διαδικασία της εξοικονομεί κόστος εκ των προτέρων. Η Ammobia μπορεί να χρησιμοποιήσει φθηνότερες αντλίες και εξοπλισμό επειδή δεν χρειάζεται να χτυπήσει υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις.

Αυτό θα μπορούσε να δώσει στους παραγωγούς ένα πλεονέκτημα. Επειδή σχεδόν κάθε παραγωγός αμμωνίας χρησιμοποιεί τη Haber-Bosch, είχε συνήθως μόνο δύο τρόπους για να μειώσει το κόστος: να βρει μια φθηνότερη πηγή θερμότητας ή μια φθηνότερη πηγή υδρογόνου. Σε μέρη όπως οι ΗΠΑ, λίγα είναι φθηνότερα από το φυσικό αέριο.

Η Ammobia δεν επιδιώκει να το αλλάξει αμέσως. Η startup τονίζει ότι η διαδικασία της λειτουργεί με οποιαδήποτε πηγή υδρογόνου ή θερμότητας. Αλλά έχει κάποιες βασικές διαφορές από την παραδοσιακή Haber-Bosch που θα μπορούσαν να ενθαρρύνουν καθαρότερες πηγές καθενός.

Επειδή η διαδικασία της Ammobia εκτελείται σε χαμηλότερη πίεση, είναι ευκολότερο να αυξηθεί η παραγωγή, κάτι που θα μπορούσε να επιτρέψει στους προγραμματιστές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας να επωφεληθούν από την πλεονάζουσα παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για να παράγουν φθηνό υδρογόνο και, επομένως, φθηνή αμμωνία.

«Η τεχνολογία μας είναι πολύ συμβατή με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, γεγονός που οδηγεί σε πρόσθετη μείωση του κόστους επειδή δεν χρειάζεται να αποθηκεύετε υδρογόνο ή να αποθηκεύετε ηλεκτρική ενέργεια», είπε ο Baert. «Σε αυτές τις περιπτώσεις, έχουμε το ισχυρότερο πλεονέκτημα κόστους».

Οι μειωμένες απαιτήσεις θερμοκρασίας και πίεσης επιτρέπουν επίσης στην Ammobia να κάνει τον εξοπλισμό της μικρότερο από ένα τυπικό εργοστάσιο της Haber-Bosch. Οι περισσότερες εγκαταστάσεις αμμωνίας παράγουν σήμερα μεταξύ 1.000 και 3.000 τόνων την ημέρα, ενώ η μονάδα εμπορικής κλίμακας της Ammobia θα παράγει 250 τόνους την ημέρα, είπε ο Baert. Οι πελάτες που χρειάζονται περισσότερα μπορούν να εγκαταστήσουν πολλές μονάδες, είπε.

Η Ammobia δεν μοιράστηκε λεπτομέρειες σχετικά με το πώς βελτίωσε τη Haber-Bosch να λειτουργεί σε χαμηλότερη θερμοκρασία και πίεση, αλλά υπάρχουν μερικές συμβουλές εκεί έξω. Η εταιρεία διαθέτει ένα ευρεσιτεχνία σε εκκρεμότητα σε ένα σύστημα αντιδραστήρα που ενσωματώνει ένα ροφητικό για την απομάκρυνση της αμμωνίας καθώς σχηματίζεται για να ελευθερώσει χώρο στον καταλύτη για να λάβει χώρα μια άλλη αντίδραση. Οι ερευνητές έχουν επίσης διερευνήσει καταλύτες μη σιδήρου, συμπεριλαμβανομένων νιτρίδιο μαγγανίουτα οποία χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια για να συνεχίσουν τη χημική αντίδραση.

Η startup λειτουργεί μια μικρή μονάδα εδώ και περίπου ένα χρόνο και η νέα χρηματοδότηση θα βοηθήσει την εταιρεία να κατασκευάσει μια πιλοτική μονάδα που θα περιέχει όλα τα χαρακτηριστικά του εμπορικού μοντέλου σε μικρότερη κλίμακα, περίπου 10 τόνους την ημέρα.

«Με αυτή τη σπονδυλωτή προσέγγιση, μπορούμε να δημιουργήσουμε έργα πιο γρήγορα και μπορούμε να ξεκινήσουμε σε μεσαία κλίμακα», είπε ο Baert. «Βλέπουμε ότι πολλοί πελάτες αναζητούν αυτό το είδος λύσης και δεν υπάρχει λύση σήμερα».