A amônia pode ser o produto químico mais subestimado do mundo. Sem ela, as colheitas não seriam fertilizadas e milhares de milhões de pessoas morreriam de fome.
Os humanos começaram a produzir amônia em grandes quantidades há pouco mais de um século e, desde então, o processo usado para produzi-la, conhecido como Haber-Bosch, não mudou muito. Uma nova startup, Ammobia, afirma que ajustou o processo Haber-Bosch para reduzir o custo em até 40%.
Para provar que a tecnologia funciona em maior escala, a Ammobia levantou uma rodada inicial de US$ 7,5 milhões, disse a empresa com exclusividade ao TechCrunch. Os investidores incluem o braço de risco da Air Liquide, ALIAD, Chevron Technology Ventures, Chiyoda Corporation, MOL Switch e Shell Ventures.
Se a startup for bem-sucedida, poderá abrir caminho para que a amônia seja usada além do fertilizante.
A amônia é vista por alguns como uma alternativa ao hidrogênio para descarbonizar uma série de indústrias. Países como o Japão e a Coreia do Sul desenvolveram roteiros industriais e de transporte que dependem do amoníaco. O hidrogénio, o outro concorrente líder, não é tão denso em termos energéticos e a sua infra-estrutura de transporte não está tão desenvolvida como o amoníaco.
“A grande vantagem da amônia é que é muito mais fácil e econômico transportá-la e armazená-la”, disse Karen Baert, cofundadora e CEO da Ammobia, ao TechCrunch. “Isso abre uma gama de oportunidades.”
Mas essas oportunidades não serão muito importantes se a produção de amoníaco não melhorar a sua situação. O processo Haber-Bosch é um dos grandes poluidores do mundo, produzindo quase 2% dos gases com efeito de estufa globais.
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Para produzir amônia, as plantas que usam Haber-Bosch empregam um catalisador de ferro para forçar uma molécula de nitrogênio a reagir com três moléculas de hidrogênio. A reação requer alto calor (500˚ C) e pressão (cerca de 200 bar ou 2.900 psi) para ser sustentada, ambos os quais tendem a ser fornecidos pela queima de combustíveis fósseis.
Os combustíveis fósseis também fornecem parte do gás necessário como matéria-prima. O nitrogênio é fácil de obter – o gás constitui quase 80% da atmosfera da Terra – mas a maior parte do hidrogênio usado na produção de amônia é produzida usando vapor para quebrar as moléculas de metano (CH4) encontradas no gás natural.
O processo da Ammobia funciona a cerca de 150˚ Celsius mais frio e a uma pressão dez vezes menor. Como resultado, as plantas que adotam a tecnologia produzirão menos poluição, mesmo que não abandonem os combustíveis fósseis.
A startup também afirma que seu processo economiza custos iniciais. A amônia pode usar bombas e equipamentos mais baratos porque não precisa atingir altas temperaturas e pressões.
Isso poderia dar uma vantagem aos produtores. Como quase todos os produtores de amoníaco utilizam Haber-Bosch, normalmente só tinham duas formas de reduzir custos: encontrar uma fonte de calor mais barata ou uma fonte de hidrogénio mais barata. Em lugares como os EUA, poucos são mais baratos que o gás natural.
A Ammobia não pretende mudar isso imediatamente. A startup ressalta que seu processo funciona com qualquer fonte de hidrogênio ou calor. Mas tem algumas diferenças importantes em relação ao Haber-Bosch tradicional que poderia encorajar fontes mais limpas de cada um.
Como o Ammobia funciona a uma pressão mais baixa, é mais fácil aumentar e diminuir a produção, o que poderia permitir que os promotores de energias renováveis aproveitassem a produção excedentária de electricidade para produzir hidrogénio barato e, portanto, amoníaco barato.
“Nossa tecnologia é muito compatível com energia renovável, o que leva a uma redução adicional de custos porque não é necessário armazenar hidrogênio ou eletricidade”, disse Baert. “Nestas situações, temos a maior vantagem de custo.”
Os requisitos reduzidos de temperatura e pressão também permitem que a Ammobia torne seus equipamentos menores do que uma fábrica típica da Haber-Bosch. A maioria das instalações de amônia gera hoje entre 1.000 e 3.000 toneladas por dia, enquanto a unidade em escala comercial da Ammobia produzirá 250 toneladas por dia, disse Baert. Os clientes que precisam de mais podem instalar várias unidades, disse ela.
A Ammobia não compartilhou detalhes sobre como ajustou o Haber-Bosch para funcionar em temperaturas e pressões mais baixas, mas há algumas dicas por aí. A empresa possui uma patente pendente sobre um sistema de reator que incorpora um sorvente para remover a amônia à medida que ela é formada para liberar espaço no catalisador para que outra reação ocorra. Os pesquisadores também estão investigando catalisadores não-ferrosos, incluindo nitreto de manganês, que usam menos energia para manter a reação química.
A startup opera uma pequena unidade há cerca de um ano, e o novo financiamento ajudará a empresa a construir uma planta piloto que contém todas as características do modelo comercial em menor escala, cerca de 10 toneladas por dia.
“Com essa abordagem modular, podemos construir projetos com mais rapidez e começar em escala média”, disse Baert. “Vemos que muitos clientes estão procurando esse tipo de solução e não existe nenhuma solução hoje.”
