Ξεχάστε τις τεράστιες δεξαμενές από ατσάλι—ορισμένοι επιστήμονες θέλουν να παράγουν χημικά με τη βοήθεια πετρωμάτων βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Γης.
Νέα έρευνα δείχνει ότι η αμμωνία, μια χημική ουσία κρίσιμη για τα λιπάσματα μπορεί να παραχθεί από πετρώματα σε θερμοκρασίες και πιέσεις που είναι συνηθισμένες στο υπέδαφος. Η έρευνα δημοσιεύτηκε πριν λίγες ημέρες στο περιοδικό Joule, και όπως αποκάλυψε το MIT Technology Review η Addis Energy ιδρύθηκε για να προχωρήσει τη διαδικασία στην πράξη.
Η αμμωνία είναι ζωτικής σημασίας για το σύγχρονο σύστημα διατροφής μας. Επιπλέον εξετάζεται η χρήση της ως πράσινο καύσιμο σε βιομηχανίες, όπως η διατλαντική ναυτιλία. Το πρόβλημα είναι ότι οι τρέχουσες διαδικασίες παραγωγής αμμωνίας απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και παράγουν μεγάλες ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου που προκαλούν την κλιματική αλλαγή (κρίση)—πάνω από το 1% του παγκόσμιου συνόλου. Πλέον φαίνεται ότι οι συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό της Γης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή αμμωνίας με πολύ καθαρότερο τρόπο.
Αυτή η ιδέα θα μπορούσε να επιφέρει σημαντική αλλαγή στη χημική βιομηχανία που σήμερα βασίζεται σε τεράστιες εγκαταστάσεις που εκτελούν αντιδράσεις σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις για την παραγωγή αμμωνίας. Τα βασικά συστατικά για την παραγωγή αμμωνίας είναι πηγές αζώτου και υδρογόνου. Το μεγαλύτερο μέρος της προσοχής στις καθαρότερες μεθόδους παραγωγής επικεντρώνεται αυτή τη στιγμή στην εύρεση νέων τρόπων παραγωγής υδρογόνου, καθώς αυτή η χημική ουσία ευθύνεται για το μεγαλύτερο μέρος του αποτυπώματος του άνθρακα.
Πρόσφατα ερευνητές και εταιρείες εντόπισαν φυσικά κοιτάσματα υδρογόνου στο υπέδαφος. Τα πετρώματα που είναι πλούσια σε σίδηρο τείνουν να οδηγούν σε αντιδράσεις που παράγουν το αέριο και αυτά τα φυσικά κοιτάσματα θα μπορούσαν να αποτελέσουν πηγή φθηνού και χαμηλών εκπομπών υδρογόνου. Παρόλο που η γεωλογική παραγωγή υδρογόνου βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο ορισμένοι ερευνητές ελπίζουν να επιταχύνουν τη διαδικασία με την τόνωση της παραγωγής υδρογόνου στο υπέδαφος. Με τα κατάλληλα πετρώματα, θερμότητα και έναν καταλύτη, μπορεί να παραχθεί υδρογόνο φθηνά και χωρίς μεγάλες εκπομπές που επιβαρύνουν το κλίμα.
Αν και οι αντιδράσεις τείνουν να προχωρούν ταχύτερα σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, οι ερευνητές βρήκαν ότι η παραγωγή αμμωνίας θα μπορούσε να είναι οικονομικά βιώσιμη ακόμα και στους 130 °C (266 °F) και λίγο πάνω από δύο ατμόσφαιρες πίεσης, συνθήκες που είναι προσβάσιμες σε βάθη που μπορούν να φτάσουν με την υπάρχουσα τεχνολογία γεωτρήσεων.
Για να προχωρήσει αυτή τη δουλειά ιδρύθηκε μια εταιρεία που ονομάζεται Addis Energy με $4,25 εκατομμύρια χρηματοδότηση προ-σποράς από επενδυτές, όπως το Engine Ventures. Οι συνιδρυτές του περιλαμβάνουν τον Michael Alexander και τον Charlie Mitchell (και οι δύο έχουν εργαστεί στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου) και τον Yet-Ming Chiang, καθηγητή του MIT και επιχειρηματία. Η εταιρεία θα εργαστεί στην κλιμάκωση της έρευνας, συμπεριλαμβανομένης της εύρεσης πιθανών περιοχών με τις γεωλογικές συνθήκες για την παραγωγή αμμωνίας στο υπέδαφος.
Τα καλά νέα για τις προσπάθειες είναι ότι η περισσότερη από την απαραίτητη τεχνολογία υπάρχει ήδη στις επιχειρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου, λέει ο Alexander, CEO της Addis. Ένα σύστημα θα περιλαμβάνει γεώτρηση, άντληση υγρών στο έδαφος και εξαγωγή άλλων υγρών από κάτω από την επιφάνεια, πολύ συνηθισμένες διαδικασίες στη βιομηχανία αυτή.
Η ομάδα θα εργαστεί επίσης για τη βελτίωση των εκτιμήσεων κόστους για τη διαδικασία και την καλύτερη κατανόηση της ασφάλειας και της βιωσιμότητας, λέει ο Abate. Σύμφωνα με τις πρώιμες εκτιμήσεις των ερευνητών, η αμμωνία που παράγεται με αυτή τη μέθοδο θα μπορούσε να κοστίζει έως και $0,55 ανά κιλό. Αυτό είναι περισσότερο από την αμμωνία που παράγεται σήμερα με ορυκτά καύσιμα ($0,40/κιλό), αλλά η τεχνική πιθανότατα θα ήταν φθηνότερη από άλλες μεθόδους χαμηλών εκπομπών για την παραγωγή της χημικής ουσίας. Τροποποιήσεις στη διαδικασία όπως η χρήση αζώτου από τον αέρα αντί για νιτρικά, θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση του κόστους ακόμα και στα $0,20/κιλό.
Νέες προσεγγίσεις για την παραγωγή αμμωνίας θα μπορούσαν να είναι κρίσιμες για τις προσπάθειες αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής. Η έρευνα της ομάδας φαίνεται να είναι σχεδιασμένη εξαρχής με γνώμονα να τρέξουν γρήγορα οι εξελίξεις και η χρήση της ίδιας της Γης ως αντιδραστήρα είναι αυτό που απαιτείται για να επιταχυνθεί η μακροπρόθεσμη πορεία προς τη βιώσιμη χημική παραγωγή. Η έρευνα στο εργαστήριο είναι συναρπαστική, αλλά είναι μόνο το πρώτο βήμα, λέει ο Abate. Το επόμενο είναι να διαπιστωθεί αν αυτό λειτουργεί στην πράξη, δηλαδή στο πεδίο δράσης για το οποίο ιδρύθηκε και η εταιρεία.
*Με στοιχεία από το Technology Review.
