L’energia pulita si conserva con l’ammoniaca (da fonte green). La chimica risponde all’incertezza delle rinnovabili- Corriere.it

Prevedere l’imprevedibile? La scienza intende provarci, almeno in campo energetico. Gli studiosi del rinnovabile lavorano a un sistema per stoccare l’energia pulita e renderla disponibile nei momenti di maggiore incertezza. � l’obiettivo di “Faster” (Flexible Ammonia Synthesis Technology for Energy StoRage), un progetto di ricerca appena avviato che coinvolge universit� e industrie europee. Guidato dall’Universit� di Twente nei Paesi Bassi con il supporto del Politecnico di Milano (PoliMi), punta a trasformare l’energia eolica e solare in ammoniaca “verde” (NH₃), una riserva facilmente immagazzinabile e trasportabile allo stato liquido.

L’idrogeno dell’acqua si combina con l’azoto: la miscela � un “vettore ” che fa da magazzino per i momenti in cui gli impianti produttivi non riescono a sopperire al fabbisogno energetico che abbiamo. Rimangono alcuni punti da risolvere ma l’uso di nuovi catalizzatori e sistemi di controllo delle emissioni possono rendere efficiente questa soluzione

La conversione avviene in due fasi sequenziali, in modo ecologico ed efficiente. Per prima cosa, l’energia elettrica generata da fonti rinnovabili, come il solare e l’eolico, viene utilizzata per dividere l’acqua (H₂O) nei due elementi costituenti: idrogeno (H₂) e ossigeno (O). In una seconda fase, l’idrogeno si combina con l’azoto (N₂), un gas presente nell’aria (78 per cento dell’atmosfera), per formare ammoniaca (NH₃). Quest’ultima diventa un “vettore” energetico, ovvero un intermediario che consente di immagazzinare e distribuire l’energia in presenza di fluttuazioni e picchi della domanda. L’ammoniaca ha delle peculiarit�: la sua densit� energetica � comparabile a quella dei combustibili fossili, con 22,5 MJ/kg rispetto ai 20 MJ/kg del carbone di bassa qualit� e ai 55 MJ/kg del gas naturale. Tuttavia, in paragone, presenta costi e impatti ambientali molto pi� contenuti. Inoltre, quando viene bruciata, non produce emissioni di anidride carbonica (CO₂). Un importante passo in avanti verso la decarbonizzazione.

La storia del composto

Oltre ai vantaggi futuri, occorre considerare anche quelli presenti: l’ammoniaca vanta una lunga storia industriale alle spalle. Dagli inizi del XX secolo, grazie agli studi pionieristici dei premi Nobel Fritz Haber e Carl Bosch, viene sintetizzata su larga scala, sebbene non sempre servendosi di energia pulita. Oggi, infatti, � la seconda sostanza chimica pi� diffusa al mondo, con circa 180 milioni di tonnellate annue e un’infrastruttura di stoccaggio e distribuzione che vale 60 miliardi di dollari l’anno, pari a quasi il 2 per cento della produzione energetica globale. Il suo principale impiego? La produzione di fertilizzanti, che assorbe da solo quasi l’80 per cento della sintesi mondiale di NH₃. Investire nella ricerca significa rendere questo processo meno dipendente dal gas naturale importato. Oltre all’Universit� di Twente e al PoliMi, al progetto Faster, finanziato dall’Unione Europea con tre milioni di euro tramite il programma “Horizon UE”, partecipano l’Universit� di Cardiff, l’azienda Umicore, Proton Ventures, Demcron Suster, LcE e Winterthur Gas & Diesel Ltd.

Dove occorre ancora lavorare

La comunit� scientifica vede in NH₃ la pietra d’angolo della rivoluzione sostenibile, ma permangono delle criticit� nella sua combustione

; la velocit� del processo � inferiore a quella dei carburanti tradizionali, richiede pi� energia per avviarsi e rilascia maggiori quantit� di inquinanti come ossidi di azoto. Studiare delle strategie per risolvere le vulnerabilit�, come l’uso di nuovi catalizzatori e sistemi di controllo delle emissioni, permetter� non solo il raggiungimento degli obiettivi del Green Deal, ma perfino il potenziamento delle tecnologie in uso alle industrie chimiche. �Il nostro contributo�, spiega Gianpiero Groppi, docente del Dipartimento di Energia del PoliMi e membro del team, �� focalizzato sulla progettazione e ottimizzazione di componenti innovativi per reattori di sintesi e sistemi di separazione dell’ammoniaca, sostenibili ed efficienti su piccola scala�. L’erogazione di pi� contributi alla ricerca potrebbe consentire, infine, una implementazione commerciale della tecnologia. Per un futuro solido e verde.