L’ammoniaca potrà essere un nuovo combustibile?

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Nave trasporta ammoniaca

Il problema del trasporto marittimo

  • Il trasporto marittimo è responsabile di circa il 2% delle emissioni globali di CO2;
  • Le batterie difficilmente si riveleranno adatte per imbarcazioni che percorrono lunghe distanze;
  • L’idrogeno liquido, pur promettente, pare avere dei limiti imposti dal costo necessario alla sua produzione “pulita” e dal suo svantaggioso rapporto volume/energia accumulata.

Alla Cop27 è stata lanciata la Green Shipping Challenge, un progetto internazionale che intende promuovere e accelerare l’adozione di carburanti verdi nelle navi da carico.

Il ruolo dell’ammoniaca

  • L’ammoniaca è un composto formato da idrogeno e azoto. Essa non contiene carbonio, dunque non emette CO2 quando viene bruciata;
  • Se confrontata alle batterie e all’idrogeno, l’ammoniaca presenta un miglior rapporto volume/energia immagazzinata;
  • Essa è una materia prima già molto trasportata e utilizzata: questo assicurerebbe una rapida transizione visto che le infrastrutture necessarie alla produzione e allo stoccaggio esistono già.

L’ammoniaca sarebbe teoricamente in grado di sostituire gli idrocarburi nelle navi e potrebbe anche essere utilizzata nelle centrali termoelettriche dei paesi in via di sviluppo al posto del carbone.

Il Giappone è in prima linea

  • Il paese è al quinto posto nelle emissioni di CO2 e non possiede lo spazio necessario per grandi impianti eolici o fotovoltaici;
  • Già dalla primavera 2023, parte della grande centrale termoelettrica di Hekinan inizierà uno sperimentale utilizzo di un mix 80%-20% carbone ammoniaca. Obiettivo del governo nipponico è arrivare al 100% di ammoniaca entro il 2050.

I problemi tecnologici

Esistono tuttavia ancora delle difficoltà tecnologiche.

  • I costi. E’stato calcolato che utilizzando il 20% di ammoniaca, le centrali termoelettriche affronterebbero un costo maggiorato del 24% rispetto al carbone;
  • Termodinamica. L’energia necessaria a produrre l’ammoniaca sarà sempre maggiore di quella che potrà poi generare nelle centrali;
  • Secondo Recharge, una pubblicazione commerciale per l’industria delle energie rinnovabili, ci vogliono 14,38 megawattora (MWh) di energia per produrre una tonnellata di ammoniaca verde;
  • Bruciare quella tonnellata produce 5,16 MWh di elettricità per il consumo, un terzo di quello che serve per produrla.
  • Se poi la tonnellata di ammoniaca viene usata in una centrale a carbone, il rendimento scende ulteriormente a 1,96 MWh, “rendendolo un metodo incredibilmente inefficiente per produrre elettricità”, scrive Recharge;
  • Bruciando, l’ammoniaca emette ossido di azoto (più familiarmente noto come gas esilarante), un gas serra 298 volte più potente della CO2, anche se queste emissioni possono essere catturate prima di essere rilasciate nell’aria.

Inoltre, resta il problema delle emissioni generate a monte dalla produzione di ammoniaca. Sarebbe possibile, come per l’idrogeno, ottenerla da fonti rinnovabili, ma questo eleverebbe ulteriormente i costi.

Le motivazioni geopolitiche

Sul piano geopolitico, il grande impulso che il Giappone sta dando all’ammoniaca si può leggere come un tentativo di inserirsi nella competizione tra Stati Uniti e Cina sulle energie pulite, che promuove principalmente la diffusione di nuove tecnologie fotovoltaiche e nucleari.

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