Un Approccio Ecologico per la Sintesi dell’Ammoniaca
Un innovativo approccio ecologico per la sintesi dell’ammoniaca sta emergendo, promettendo di rivoluzionare la produzione di fertilizzanti e ridurre l’impatto ambientale dell’industria chimica. Gli scienziati stanno esplorando metodi ispirati ai processi geologici naturali della Terra, abbandonando i reattori ad alta intensità energetica.
Scoperte Recenti nella Produzione di Ammoniaca
Un recente studio pubblicato nella rivista Joule ha rivelato che è possibile generare ammoniaca combinando acqua infusa di azoto con rocce ricche di ferro, senza necessità di energia esterna e senza emissioni di anidride carbonica. Questo approccio potrebbe garantire una fornitura sufficiente di ammoniaca per un periodo stimato di 2,42 milioni di anni.
Origini Geologiche del Metodo
Il concetto alla base di questo metodo trova le sue radici in una scoperta geologica avvenuta negli anni ’80 in Mali. Gli abitanti del luogo avevano rinvenuto un pozzo che emetteva gas idrogeno, risultato di una reazione chimica naturale tra acqua e roccia a profondità considerevoli.
Il Ruolo del MIT nella Ricerca
Iwnetim Abate, ricercatore presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT), ha descritto questo concetto come un’opportunità unica. Ha affermato che “sfruttare la Fabbrica della Terra” potrebbe portare a una produzione più pulita di sostanze chimiche preziose come l’ammoniaca.
Impatto Ambientale della Produzione Tradizionale di Ammoniaca
L’ammoniaca è essenziale per la produzione di fertilizzanti, ma attualmente è prodotta attraverso processi industriali ad alta intensità energetica, che consumano circa il 2% dell’energia globale e generano circa 2,4 tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di ammoniaca prodotta.
Test della Teoria della Fabbrica della Terra
Per testare la loro teoria, Abate e il suo team hanno progettato un sistema di reazione che simula le condizioni sotterranee. Hanno utilizzato minerali sintetici ricchi di ferro, esponendoli ad acqua infusa di azoto, innescando una reazione chimica che ha portato alla produzione di ammoniaca, definita “ammoniaca geologica”.
Ottimizzazione del Processo di Produzione
Successivamente, il team ha sostituito il minerale sintetico con olivina, una roccia naturale ricca di ferro. Hanno ottimizzato il processo introducendo un catalizzatore a base di rame e aumentando la temperatura a 300°C, producendo circa 1,8 kg di ammoniaca per tonnellata di olivina in sole 21 ore.
Prospettive Economiche e Ambientali
Le prospettive economiche di questa innovativa idea sono promettenti. La produzione di ammoniaca geologica ha un costo di circa 0,55 dollari al chilogrammo, competitivo rispetto ai metodi tradizionali. Inoltre, questa ricerca potrebbe affrontare l’inquinamento delle acque reflue, utilizzando le acque reflue per produrre ammoniaca.
Conclusioni sulla Produzione Geologica di Ammoniaca
Ju Li, autore senior del MIT, ha sottolineato che “l’ammoniaca è fondamentale per la vita”. La produzione geologica di ammoniaca rappresenta un argomento di grande interesse, considerando il suo ruolo cruciale nell’origine della vita.
Riferimenti
- “Ammoniaca geologica: produzione stimolata di NH3 da rocce” di Yifan Gao et al., 21 gennaio 2025, Joule.
- DOI: 10.1016/j.joule.2024.12.006.
- Supporto della National Science Foundation.
