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La doppia dimensione dell’ammoniaca verde

Sia vettore energetico che combustibile. Se da un lato l’ammoniaca verde è considerata una valida alternativa all’idrogeno come combustibile carbon free, dall’altro favorirà la transizione energetica dell’idrogeno quando utilizzata come vettore energetico. Una duplicità che racchiude le potenzialità dell’ammoniaca nella rivoluzione energetica alle porte.

L’ammoniaca può giocare più ruoli per superare gli ostacoli che al momento rallentano lo sviluppo di un’economia all’idrogeno. Le due sfide principali riguardano lo stoccaggio e il trasporto. L’assenza totale o quasi di un’infrastruttura per il trasporto efficace dell’idrogeno richiede la creazione di reti dedicate. Operazione che ha dei costi elevati. Ugualmente, lo stoccaggio presenta limiti e costi aggiuntivi, in quanto richiede l’uso di serbatoi criogenici e unità di refrigerazione appositamente isolati che influiscono sia sul peso che sull’economicità della soluzione. Per superare queste difficoltà si può convertire chimicamente l’idrogeno in un altro vettore energetico come l’ammoniaca.

L’ammoniaca ha un alto contenuto di idrogeno e non contiene carbonio. Ottenuta per reazione dell’azoto atmosferico con l’idrogeno, può essere facilmente stoccata allo stato liquido a pressioni moderate (10-15 bar) o refrigerato a -33°C. Può essere trasportata in tutto il mondo attraverso il sistema di distribuzione esistente. Questi benefici hanno un impatto ancora maggiore se l’ammoniaca viene prodotta da fonti rinnovabili. La cosiddetta ammoniaca “verde”.

L’ammoniaca può offrire numerosi vantaggi anche come carburante a emissioni zero. In particolare nell’industria navale, che necessita di combustibili più puliti per alimentare i mercantili e le petroliere che trasportano i loro carichi. Le compagnie di navigazione sono alla ricerca di alternative più rispettose del clima, in grado di alimentare le loro navi per giorni o settimane in mare e lasciare comunque spazio a bordo per il carico.

Anche l’ammoniaca ha però i suoi limiti: è un gas tossico e produce ossidi di azoto. Se bruciata ad alte temperature, produce biossido di azoto, dannoso per le vie respiratorie e responsabile di smog e piogge. La combustione produce anche piccole quantità di protossido di azoto, un gas serra più dannoso dell’anidride carbonica e del metano. La soluzione c’è ed è rappresentata dall’utilizzo di celle a combustibile anziché dei motori a combustione interna: una cella a combustibile converte l’energia chimica in energia elettrica senza bruciare carburante, prevenendo così il rilascio di gas o particelle pericolose nell’aria.

Secondo il quarto studio dell’Organizzazione marittima internazionale (Imo), l’organismo delle Nazioni Unite che regola il settore, le emissioni del trasporto marittimo per il periodo 2012-2018, espresse in CO2 equivalente (CO2e) sono passate da 977 milioni di tonnellate nel 2012 a 1.076 milioni di tonnellate nel 2018, con un aumento del 9,6%.

Nel 2018, i delegati hanno concordato di ridurre le emissioni del 50% rispetto ai livelli del 2008 entro il 2050. Raggiungere questo obiettivo richiederà uno sviluppo rapido e diffuso di alternative al carburante attualmente usato e nuovi progetti per navi mercantili, petroliere e portacontainer. A oggi infatti, nessuna nave è attrezzata per essere alimentata ad ammoniaca, e anche se lo fosse, la fornitura di ammoniaca rinnovabile è praticamente inesistente. La maggior parte dell’ammoniaca è il prodotto di un processo ad alta intensità di carbonio e viene utilizzata principalmente per produrre fertilizzanti e prodotti chimici.

Mentre l’ammoniaca ha una catena di approvvigionamento ben consolidata, il mercato dell’ammoniaca verde ha iniziato a muovere i primi passi a livello globale. Con i giusti incentivi, esiste un reale potenziale per lo sviluppo di un mercato di esportazione dell’energia rinnovabile. Passaggio necessario verso una compiuta economia all’idrogeno. A Masili

Attività finanziata a valere sul fondo per la ricerca di sistema elettrico PTR 2019-2021.