Пробив в химията: Нов метод за производство на амоняк намалява разходите с 40%

Базираният в Калифорния стартъп Ammobia предложи технология, която произвежда амоняк при температура със 150°C по-ниска и 10 пъти по-ниско налягане от класическия процес на Хабер-Бош. Подходът, наречен Haber-Bosch 2.0, намалява производствените разходи с 40% и прави процеса на производство на важния химикал, на който се дължат до 2% от световните емисии на CO₂, много по-екологичен.

Преди повече от век германският химик Фриц Хабер показва, че амонякът може да се произвежда от атмосферния азот. Молекулата на амоняка се състои от един азотен атом и три водородни атома. Въпреки че азотът се намира в изобилие в атмосферата, той почти никога не влиза в реакция. Пробивът на Хабер се състои в определянето на условията, при които азотът става химически активен – с помощта на железен катализатор при температура 500 °C и налягане до 200 бара.

По-късно германската компания BASF, заедно с Карл Бош, разширява метода до промишлено ниво, създавайки процеса Хабер-Бош, който остава в основата на производството на амоняк повече от век. Технологията изисква големи количества изкопаеми горива и продължава да бъде един от най-енергоемките и замърсяващи процеси в света, като допринася за до 2% от световните емисии на CO₂.

Подходът на Ammobia, „Haber-Bosch 2.0“, не променя химическата основа на реакцията, но позволява тя да работи при температури със 150°C по-ниски и налягане 10 пъти по-ниско. Компанията не разкрива как точно е постигнала това, но в нейната заявка за патент се споменава използването на сорбент, който бързо отстранява амоняка от катализатора, ускорявайки реакцията и подобрявайки ефективността.

Малкият реактор на Ammobia е в тестова експлоатация от повече от година и компанията планира да изгради търговски реактор с капацитет от 10 тона амоняк на ден. Макар че това е значително по-малко от инсталациите на Haber-Bosch, които произвеждат до 3 000 тона дневно, технологията дава възможност за по-гъвкаво и модулно производство.

Решението на стартъпа е съвместимо с предприятията за възобновяема енергия. Излишната енергия може да се използва за производство на водород, който след това се превръща в амоняк. Работейки при ниско налягане, производството може да се увеличава бързо в зависимост от нуждите.

Използването на по-просто оборудване намалява първоначалните разходи за изграждане на инсталацията. Планираният търговски завод на Ammobia ще има максимален капацитет от 250 тона на ден и при необходимост може да бъде разширяван на модулен принцип, което прави производството достъпно и гъвкаво. Ammobia вярва, че нейният подход може напълно да предефинира производството на амоняк, като го направи по-екологично, рентабилно и адаптивно към съвременните технологични и екологични изисквания.