Pesquisadores chilenos acompanham iniciativa local envolvendo amônia verde

A amônia – obtida pela combinação de hidrogênio e nitrogênio – é produzida e transportada há mais de 100 anos. Há conhecimento e infraestrutura e, no Chile, a molécula é vista por potenciais exportadores como um atraente transportador de hidrogênio, dada sua relativa facilidade de armazenamento e liquefação.

Conforme o setor local de hidrogênio verde, aos poucos, ganha força, o Millenium Institute on Green Ammonia (MIGA) – que garantiu 10 anos de financiamento da Agência Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (ANID) – está realizando trabalhos de pesquisa em paralelo.

Para saber mais, a BNamericas conversou com Pamela Delgado, diretora-executiva do MIGA, fundada e liderada por 10 pesquisadores principais de quatro universidades: Pontifícia Universidade Católica do Chile, Universidade de Santiago do Chile, Universidade de Talca e Universidade Austral do Chile.

Incluindo estudantes, pesquisadores e uma unidade administrativa, cerca de 120 pessoas estão envolvidas.

A entrevista será publicada em duas partes. Esta é a primeira delas.

BNamericas: Qual é o foco do MIGA?

Delgado: Nossa principal proposta de pesquisa é produzir amônia de uma nova maneira. O que propusemos em nosso projeto de pesquisa foi produzir essa amônia por meio de uma rota chamada Eletrocatálise Tandem, ou seja, por meio de uma série de reações eletroquímicas em cadeia, usando água e ar, você obtém amônia diretamente. Assim, evitam-se as etapas intermediárias de eletrólise da água para obter hidrogênio e da síntese de Haber-Bosch, que é muito intensiva em energia, para obter a amônia.

BNamericas: Então a ideia é produzir a amônia usando um único sistema ou unidade?

Delgado: Sim. Esta é a nossa proposta. Está nas fases iniciais de pesquisa, portanto não é algo que estará pronto para a indústria na próxima década, por exemplo. Envolve muitas iterações, ou seja, tentativa e erro.

Nossa proposta – e uma provável razão pela qual há tanto interesse público e privado – também abrange o desenvolvimento de unidades para uso direto de amônia, levando em consideração a corrosão e o desgaste, a possibilidade de usar amônia na combustão direta e a economia mais ampla da amônia – ou seja, como este vetor energético pode ser inserido na matriz produtiva do país.

Estas linhas de pesquisa se aplicam ao mercado em geral, não apenas a esse tipo de produção de amônia que estamos pesquisando.

BNamericas: Logo, vocês estão realizando trabalhos em várias áreas?

Delgado: Exatamente. Há cinco linhas de pesquisa: a primeira é a eletrocatálise para produzir amônia; a segunda diz respeito ao processo inverso, já que muitas unidades hoje são projetadas para o uso de hidrogênio. Se estamos pensando em amônia como um transportador de hidrogênio, você precisa pensar em fazer as coisas ao contrário.

A terceira unidade é para o uso direto de amônia, principalmente células de combustível; a quarta é corrosão e desgaste dos componentes do sistema, em conjunto com a combustão de amônia; e a quinta é a economia da amônia.

BNamericas: Você quer dizer quebrar a amônia para obter hidrogênio?

Delgado: Exato, mas não é tecnicamente uma quebra neste caso. Há vários processos para quebrar a molécula. É um tipo de oxidação de amônia para obter hidrogênio.

BNamericas: Até o momento, quais casos de uso em potencial vocês identificaram no Chile?

Delgado: O Chile tem a característica de ser um mercado bem pequeno, então a produção de amônia verde, do jeito que as coisas estão, faz sentido [econômico] apenas quando falamos de grandes volumes para exportação.

Hoje, a importação de amônia que temos, usada principalmente para a produção de explosivos para mineração – nitrato de amônio –, é de cerca de 350 mil toneladas por ano.

Entretanto, os projetos de amônia verde baseados em tecnologia tradicional, ou seja, produção via síntese de Haber-Bosch usando hidrogênio verde como insumo, fazem sentido quando a produção é de 750 mil toneladas por ano ou mais.

Em termos de projetos de amônia no portfólio que estão mais avançados, vemos que há cerca de oito na zona norte [região de Antofagasta] e oito na zona sul, [na região de] Magalhães. E praticamente todos estão acima de 1 milhão de toneladas por ano, ou seja, apenas um projeto responde por cerca de três vezes mais amônia do que precisamos anualmente.

Estes são volumes enormes e implicam que, em termos econômicos, estão sendo vistos principalmente como um vetor de exportação para a Europa e outros lugares. No entanto, o principal uso da amônia hoje em nível global não é energia, mas fertilizantes. E, no Chile, ainda não foi considerado como inseri-la na cadeia de valor de fertilizantes como uma alternativa para justificar projetos em outras zonas, por exemplo.

BNamericas: Você está se referindo à zona central do Chile, onde há muitas fazendas?

Delgado: Exatamente. Olhando para todas as aplicações que a amônia verde poderia ter em diferentes escalas, porque aqui a questão da escala é ditada principalmente pela tecnologia Haber-Bosch. No entanto, novas tecnologias estão surgindo, as quais permitem uma redução na escala e talvez permitam a produção distribuída para uso local.

BNamericas: E uma dessas soluções é, claro, do MIGA?

Delgado: Precisamente. A nossa está posicionada como uma possível solução de produção distribuída de amônia, o que poderia resultar em pequenas unidades no setor agrícola para produção do fertilizante nitrato de amônio, por exemplo.

BNamericas: Estamos, contudo, falando de projeções para a década de 2030, certo?

Delgado: Em termos desta tecnologia em particular, é difícil estimar porque é de alto risco. Pode chegar a um ponto em que tudo indica que você não pode aumentar a escala, mas ainda não sabemos, é claro.

Há muitas tecnologias sendo desenvolvidas, algumas mais avançadas que outras.