L’ammoniaca “verde” può essere una soluzione climatica?
Questa storia originariamente è apparso su Yale Ambiente 360 e fa parte del Sportello Clima collaborazione.
In Minnesota, c’è una fattoria di ricerca costellata di turbine eoliche che, quando è in pieno svolgimento, vanta un’impronta di carbonio sorprendentemente bassa. Il vento alimenta un impianto chimico che produce ammoniaca, che non solo può essere sparsa come fertilizzante sotto le turbine, ma alimenta anche un trattore sperimentale, immagazzina energia per una giornata senza vento e, presto, riscalderà i fienili che asciugano i loro cereali . Il tutto senza produrre CO2.
“Per una profonda decarbonizzazione dell’agricoltura, si passa all’ammoniaca verde”, afferma Michael Reese, direttore dell’Università del Minnesota progetto. Gli studi dell’università hanno dimostrato che l’utilizzo di ammoniaca verde (“verde” nel senso che è prodotta con energia rinnovabile) per fertilizzanti, combustibili e calore potrebbe ridurre l’impronta di carbonio dell’agricoltura fino al 90 percento per le colture di mais e piccoli cereali. “Questo è trasformativo”, dice Reese.
I sostenitori di questa alternativa, combustibile liquido a zero emissioni di carbonio, vedono la portata dell’ammoniaca verde espandersi ben oltre le fattorie. Prevedono un nuovo vasto mercato per l’ammoniaca verde come combustibile, che alla fine supererà la già enorme (e crescente) domanda del pianeta di ammoniaca come fertilizzante. Un’Agenzia Internazionale dell’Energia del 2021 rapporto prevede che per raggiungere le emissioni zero entro il 2050, i carburanti a base di idrogeno (compresa l’ammoniaca) dovrebbero rappresentare quasi il 30 percento dei carburanti per trasporti entro il 2050, rispetto allo zero di oggi. Quel rapporto prevede che le auto funzioneranno a batterie e gli aerei a biocarburanti, ma l’ammoniaca sarà vitale per il industria delle Spedizioni, che è attualmente responsabile del 3% delle emissioni globali e si sforza di ridurle rapidamente.
L’ammoniaca è anche uno dei principali contendenti per lo stoccaggio e il trasporto di energia da centrali elettriche rinnovabili in modo che l’elettricità sia disponibile quando e dove è necessaria. L’idea è quella di utilizzare l’energia rinnovabile per produrre ammoniaca verde da fonti di combustibili non fossili, inviarla via gasdotto o nave e bruciarla in impianti di produzione di energia con turbine personalizzate per funzionare ad ammoniaca. Sebbene le batterie siano efficienti, sono più adatte per immagazzinare piccole quantità di elettricità per ore o giorni; a 2020 Oxford Institute of Energy Studies rapporto ha concluso che per l’accumulo di energia su larga scala ea lungo termine, l’ammoniaca liquida è difficile da battere. Paesi tra cui Giappone, Australia, Paesi Bassi e Regno Unito hanno piani nazionali per utilizzare l’ammoniaca verde per immagazzinare (ed esportare) le loro eccedenze di energia rinnovabile.
Tutto sommato, il chimico Douglas Macfarlane della Monash University di Melbourne, in Australia, prevede che la produzione di ammoniaca aumenterà di circa 100 volte nei decenni a venire.
Per ora, però, la produzione di ammoniaca è tutt’altro che verde. Il mondo attualmente produce una vasta gamma di 175 milioni di tonnellate di ammoniaca all’anno, principalmente per l’uso come fertilizzante, impiegando un processo industriale ad alta intensità energetica e secolare che produce molti gas serra: l’industria è responsabile di circa l’1-2% di emissioni globali di carbonio, rendendolo uno dei più sporchi del pianeta.
Ciò dovrà cambiare se l’ammoniaca vuole diventare parte della soluzione mondiale per il cambiamento climatico. Garantire che tutta questa ammoniaca sia verde, non sporca, è un compito enorme. Naturalmente, l’ammoniaca prodotta per immagazzinare l’energia eolica e solare sarà prodotta utilizzando quell’energia rinnovabile. Ma soddisfare il fabbisogno di carburante e fertilizzanti significherà anche molta più energia rinnovabile. Gli impianti di ammoniaca dovranno modificare, o addirittura reinventare, i loro sistemi di produzione. E i motori dovranno essere riconfigurati per funzionare con il nuovo carburante liquido. Lungo la strada, produttori e utenti dovranno superare ostacoli: l’ammoniaca è tossica e bruciarla può potenzialmente produrre un gas serra ancora più potente della CO2.
