Startups innovan en producción sostenible de amoníaco y reducen emisiones

La dependencia global del amoníaco y su impacto medioambiental

El amoníaco es un compuesto químico que, aunque a menudo evoca recuerdos de olores desagradables, es esencial en la producción de fertilizantes y en una multitud de industrias. Sin embargo, la forma en que se produce actualmente este compuesto presenta un desafío significativo: la mayoría de la producción de amoníaco depende de combustibles fósiles, lo que genera una enorme cantidad de emisiones de dióxido de carbono. Según la Agencia Internacional de Energía, la producción de amoníaco libera más de 450 millones de toneladas métricas de CO2 cada año, lo que representa alrededor del 2% de las emisiones globales.

Este alto nivel de emisiones se debe, en gran medida, al proceso conocido como Haber-Bosch, que ha sido perfeccionado durante más de un siglo. Este método, aunque eficiente, ha quedado anclado a prácticas que son insostenibles en el contexto de la lucha contra el cambio climático. La necesidad de encontrar alternativas sostenibles se vuelve cada vez más urgente, especialmente con el crecimiento de la demanda global de amoníaco, que se estima alcanzará los 700 millones de toneladas para 2050.

La dependencia del amoníaco en la agricultura y otras industrias lo convierte en un componente crítico de la economía global, pero su producción actual plantea graves riesgos medioambientales.

Innovaciones en la producción de amoníaco

Frente a esta problemática, varias startups están surgiendo con propuestas innovadoras para revolucionar la producción de amoníaco. Entre ellas destaca NitroFix, que busca desafiar el monopolio del proceso Haber-Bosch al simplificar la producción del compuesto. La empresa ha desarrollado un sistema que transforma agua y aire en amoníaco utilizando un dispositivo conocido como electrólito.

El enfoque de NitroFix es notable porque, a diferencia de otros métodos que requieren múltiples pasos para producir hidrógeno antes de convertirlo en amoníaco, su proceso integra la producción de hidrógeno y amoníaco en un único paso. Esto reduce los costos y el consumo energético, lo que podría cambiar las reglas del juego en la producción de amoníaco a nivel industrial.

La clave del éxito de NitroFix radica en un catalizador patentado que la empresa ha desarrollado, el cual permite llevar a cabo reacciones químicas clave mientras está sumergido en agua. Esta característica es inusual y permite a la empresa generar hidrógeno en el mismo contenedor donde se produce el amoníaco, eliminando así un paso adicional que consume energía.

La tecnología detrás de NitroFix

La empresa ha licenciado su tecnología central del Instituto Weizmann en Israel, donde se desarrolló una versión temprana del proceso. Desde entonces, NitroFix ha trabajado en la mejora y preparación de esta tecnología para su uso industrial. En sus laboratorios, el catalizador inicialmente funcionaba como un polvo suspendido en agua; sin embargo, ahora está fijado a un panel que ocupa casi un pie cuadrado de tamaño.

NitroFix está centrada en refinar la parte del electrólito conocida como cátodo. La CEO y cofundadora, Ophira Melamed, ha indicado que hay electrólitos comunes en el mercado que producen hidrógeno, y su intención es utilizar estos componentes desarrollados por otros para centrarse en mejorar el rendimiento del cátodo, que es el corazón de la tecnología.

La combinación de innovación en la tecnología del cátodo y la integración de procesos es lo que diferencia a NitroFix de otras soluciones existentes en el mercado.

La eficiencia energética y el futuro de la producción de amoníaco

La startup ha logrado producir una tonelada métrica de amoníaco utilizando nueve megavatios-hora de electricidad, que es aproximadamente la misma cantidad de energía que requiere el proceso electrificado de Haber-Bosch. Sin embargo, la operación de otras partes de la planta añade un megavatio-hora adicional al total de NitroFix. Melamed ha subrayado que, aunque el proceso Haber-Bosch es más de un siglo viejo y su eficiencia es notable, NitroFix tiene planes para alcanzar eficiencias más altas en el futuro.

En 2023, NitroFix recaudó 3,1 millones de dólares en una ronda de financiación inicial liderada por Clean Energy Ventures, con la participación de otras firmas como High House Investments, SOSV, UM6P Ventures y Zero Carbon Capital. Esta financiación es crucial para que la startup pueda llevar su tecnología al siguiente nivel y desarrollar unidades de producción más pequeñas y eficientes.

Perspectivas de mercado y necesidades futuras

La demanda actual de amoníaco se sitúa en torno a los 200 millones de toneladas métricas, y se prevé que esta cifra aumente a 700 millones para 2050. Esto plantea la necesidad de nuevas instalaciones que puedan satisfacer esta creciente demanda. NitroFix está orientada a empresas en regiones con altos costos de gas natural, lo que eleva los costos de producción de amoníaco, así como a fabricantes farmacéuticos o productores de alimentos que podrían beneficiarse de la producción in situ para evitar interrupciones en la cadena de suministro.

Melamed ha comentado que la idea detrás de NitroFix es desarrollar unidades de producción más pequeñas que puedan ser ubicadas en diversas partes del mundo, cerca de donde realmente se necesita el amoníaco. Esta estrategia no solo es más eficiente, sino que también reduce la huella de carbono asociada al transporte de este compuesto esencial.

El papel de la sostenibilidad en la industria del amoníaco

A medida que la presión por adoptar prácticas más sostenibles se intensifica, el enfoque de NitroFix podría ser un modelo a seguir para otras empresas en la industria del amoníaco. Con el cambio climático en el centro del debate global, la necesidad de reducir las emisiones de carbono se ha convertido en una prioridad. Las innovaciones en la producción de amoníaco no solo podrían mitigar el impacto ambiental de la producción convencional, sino que también abrirían nuevas oportunidades de mercado para aquellas empresas que busquen ser más sostenibles.

Las iniciativas como las de NitroFix no solo representan una oportunidad comercial, sino que también son un paso importante hacia un futuro más limpio y responsable. A medida que más empresas se sumen a la búsqueda de soluciones sostenibles, es probable que veamos una transformación significativa en la forma en que se produce y utiliza el amoníaco en todo el mundo.