La química del futuro podría surgir de la propia Tierra. en un laboratorio de MIT, Un equipo de científicos ha desarrollado un proceso que utiliza el subsuelo como reactor químico natural. Esta innovación, ahora en el centro del proyecto de la startup Energía de Addis Abeba, tiene como objetivo producir amoníaco de una manera más limpia y sostenible, cambiando la industria de los fertilizantes para siempre.
El problema del amoníaco: necesario, pero con un coste elevado
El amoníaco es la base de la agricultura moderna. Utilizado para la producción de fertilizantes, es una sustancia indispensable para garantizar la seguridad alimentaria mundial. Sin embargo, el método tradicional de producción, conocido como Proceso de Haber-Bosch, está lejos de ser sostenible. Requiere enormes cantidades de energía, utiliza combustibles fósiles. y contribuye a más del 1% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero.
“La Tierra puede ser un excelente reactor químico” dijo Iwnetim Abad, profesor del MIT y autor de la investigación que sustenta el proyecto (te lo enlazo aqui). La idea de explotar los recursos naturales para producir amoníaco, en lugar de recurrir a procesos industriales que consumen mucha energía, podría ser la solución para reducir el impacto climático de la química.
¿Cómo funciona el reactor químico natural?
El concepto de utilizar el subsuelo como reactor químico se basa en condiciones naturales ya presentes: presión, calor y composición mineral de las rocas. El proceso explota minerales ricos en hierro, nitratos (fuente de nitrógeno) y agua (fuente de hidrógeno), acelerando reacciones químicas con la ayuda de un catalizador.
En el laboratorio, los científicos han demostrado que estas reacciones También puede ocurrir a temperaturas relativamente bajas (130 °C). y presiones moderadas, alcanzables con las tecnologías de perforación existentes. Si se ampliara, un solo pozo podría producir hasta 40.000 toneladas de amoníaco al día, según estimaciones iniciales.
Addis Energy: un equipo para escalar la innovación
Para comercializar esta tecnología, Abate cofundó Energía de Addis Abeba, una startup que ya ha recaudado 4,25 millones de dólares en financiación previa al lanzamiento. Los cofundadores incluyen expertos en energía como Michael Alexander, con experiencia en la industria petrolera, y profesor del MIT Aún-Ming Chiang, conocido por sus innovaciones tecnológicas. Alexander señala que muchas de las tecnologías necesarias ya se utilizan en la industria petrolera: perforación, bombeo y gestión de fluidos. "Hay una química innovadora envuelta en un paquete tecnológico familiar". dice el director ejecutivo de Addis Energy.
El amoníaco producido por este método. Inicialmente podría costar alrededor de 0,55 dólares por kilogramo, más que los 0,40 dólares actuales por kg producido con combustibles fósiles. Sin embargo, el proceso es menos costoso que otras opciones sostenibles y futuras optimizaciones podría reducir los costos hasta $0,20/kg, haciéndolo competitivo y accesible.
Secondo Karthish Manthiram, profesor de Caltech, esta tecnología representa un paso importante hacia la producción química sostenible: "Es el tipo de pensamiento necesario para acelerar el camino hacia la sostenibilidad".
Reactor químico natural: hacia las pruebas de campo
A pesar de los resultados prometedores en el laboratorio, la transición a la realidad en el campo presenta muchos desafíos. Una de las principales cuestiones es la durabilidad de las rocas utilizadas en el proceso. Cuando se produce amoníaco, las superficies de los minerales se oxidan, reduciendo su capacidad para seguir reaccionando. "Nuestro desafío es controlar el espesor de la capa oxidada para mantener activas las reacciones químicas". explica Abate. Otros obstáculos incluyen identificar sitios geológicos adecuados y garantizar la seguridad de las operaciones, considerando que el amoníaco es una sustancia tóxica y difícil de transportar.
Addis Energy planea probar el proceso en sitios reales, con el objetivo de validar su efectividad y mejorar la escalabilidad. Mientras tanto, los investigadores seguirán explorando la dinámica atómica que subyace a las reacciones químicas para optimizar todos los aspectos. Como señala Abate: “La investigación de laboratorio es sólo el primer paso. La verdadera prueba será ver si podemos hacerlo funcionar en el mundo real”.
Si esta idea tiene éxito, podría transformar no sólo la forma en que producimos amoníaco, sino también todo nuestro enfoque de la química industrial. Quizás el corazón de la Tierra se convierta realmente en el reactor químico del futuro.