Síntese acelerada de amônia pode revolucionar geração de energia renovável

Pesquisadores da Universidade de Hiroshima, no Japão, descobriram um novo método para produzir amônia em temperatura e pressão ambientes. Esse processo de síntese acelerada é essencial para o desenvolvimento de sistemas de armazenamento e transferência de energias renováveis, como solar e eólica.

• O que é energia solar e como ela gera energia elétrica
• Novas plataformas eólicas podem "surfar" nas ondas do mar

Com a nova técnica, é possível obter amônia a partir de suas moléculas originais de nitrogênio e hidrogênio, transformando-a em uma excelente transportadora de energia. Isso só é possível graças ao processo de sintetização, que agora pode ser replicado com sucesso longe dos laboratórios.

“O uso de amônia em aplicações de energia renovável tem sido limitado pelos processos disponíveis para sintetizá-la. O sistema conhecido como Haber-Bosch, usado na produção industrial de amônia, requer alta temperatura e pressão, condições normalmente indisponíveis para armazenamento e transporte de eletricidade no mundo real”, explica o professor Hiroki Miyaoka, autor principal do estudo.

Óxido de lítio

No novo método, os pesquisadores usaram óxido de lítio como suporte molecular para sintetizar amônia em pressão ambiente e com temperaturas abaixo dos 400 °C, condições fáceis de replicar fora do círculo industrial. Ao adicionar hidreto de lítio à mistura, eles conseguiram impedir a aglomeração das moléculas.

Com essa abordagem, os cientistas obtiveram partículas menores com uma área maior de superfície exposta às reações químicas. Esses reagentes não aglomerados adicionados ao hidrogênio gasoso fizeram com que a amônia pudesse ser produzida mais rapidamente.

“Se a amônia pode ser sintetizada em menos tempo e com equipamentos relativamente simples, sob condições de temperatura e pressão comuns, abre-se um caminho excepcional para sua produção em menor escala, com potencial para aplicação em sistemas de armazenamento de energia renovável”, acrescenta Miyaoka.

Sem catalisadores

O método de sintetização desenvolvido pelos pesquisadores na Universidade de Hiroshima também elimina a necessidade de catalisadores metálicos como o rutênio, usado na produção industrial de amônia e que encarece todo o processo, tornando inviável sua utilização em escalas menores.

Esse sistema inovador operado em condições mais próximas da realidade apresenta um rendimento muito maior na taxa de conversão de amônia do que o observado em um processo catalítico convencional, além de exigir um aparato industrial mais barato e fácil de encontrar.

“Os resultados deste estudo pioneiro, com base na síntese de amônia em pequena escala, são relevantes para o desenvolvimento de um sistema de geração de energia renovável, capaz de suprir as necessidades de produção e armazenamento de eletricidade em dispositivos solares ou eólicos de maneira muito mais eficiente”, conclui o professor Hiroki Miyaoka.

Fonte: Hiroshima University