Ammoniaca

Negli Stati Uniti quasi non esiste più il confine tra energia nucleare e chimica industriale. Un team di ricerca dell’Università dello Utah sta lavorando con il sostegno del Department of Energy. Lanciando un ambizioso progetto per realizzare la produzione di ammoniaca a zero emissioni. L’idea è alimentare gli impianti con reattori nucleari modulari di piccola scala. Noti come SMR (Small Modular Reactors). Questa nuova tecnologia promette energia continua, stabile e pulita. Qualità fondamentali per processi industriali che richiedono operatività costante. Come la sintesi dell’ammoniaca. Dalla simulazione alla realtà. L’industria dell’ammoniaca verso la decarbonizzazione Oggi, il metodo tradizionale per produrre ammoniaca è altamente inquinante. Consuma il 2% dei combustibili fossili mondiali e genera oltre l’1% delle emissioni totali. Ad oggi, trovare alternative sostenibili è ormai una necessità. A causa della domanda in crescita per l’aumento della popolazione e del fabbisogno alimentare. Il cuore del progetto americano è il modulo NuScale. Che è capace di produrre 250 MW termici e 77 MW elettrici. A differenza dei metodi convenzionali, l’idrogeno necessario viene estratto tramite elettrolisi a vapore. Usando direttamente il calore del reattore, senza ricorrere a combustibili fossili. Due configurazioni impiantistiche sono state studiate in dettaglio. Una utilizza acqua dolce, l’altra prevede un impianto di dissalazione per sfruttare anche l’acqua marina. Oppure salmastra. Entrambe le soluzioni puntano a garantire flessibilità e sostenibilità, specialmente in aree con scarse risorse idriche. I flussi energetici sono stati modellati con Aspen Plus. Un software avanzato di simulazione chimica. Tre diversi scenari sono stati confrontati. Valutando sistemi di recupero del calore per alimentare l’elettrolisi. Il risultato più promettente è arrivato da un sistema che riutilizza in modo efficiente il calore di scarto prodotto dai compressori e dal processo Haber-Bosch. Riducendo al minimo le dispersioni. Questa scelta ha permesso di aumentare la resa di ammoniaca e abbattere ulteriormente la necessità di energia esterna. Ora il team si concentra sull’ottimizzazione dei singoli moduli e sull’analisi dei costi. Ed anche su soluzioni innovative come la dissalazione a congelamento e l’accumulo di energia sotto forma di ghiaccio. Il tutto per sfruttare anche le acque salmastre.

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