Un equipo de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison está tratando de transformar el mundo de una economía del carbono a una economía del nitrógeno. En un planteamiento extremadamente innovador apoyado por el Departamento de Energía de Estados Unidos, los investigadores han identificado una forma de convertir el amoníaco en gas nitrógeno en una reacción que crea energía y no requiere ningún aporte energético en sí. Este descubrimiento forma parte de una tecnología incipiente que está muy lejos de la viabilidad comercial, pero que es muy prometedora para un mundo que trata furiosamente de descarbonizarse.
Los hallazgos se han publicado recientemente en la revista científica Nature Chemistry en un artículo con el llamativo título “La formación espontánea de N2 por un complejo de dirutenio permite la oxidación electrocatalítica y aeróbica del amoníaco”. La “espontaneidad” de su descubrimiento es enormemente importante. Los investigadores descubrieron que “la adición de amoníaco a un catalizador metálico que contenía el elemento parecido al platino, el rutenio, producía nitrógeno de forma espontánea, lo que significa que no era necesario añadir energía”, según informa SciTechDaily. La forma en que estos científicos fabrican el nitrógeno es “completamente inédita” y supone un descubrimiento enormemente emocionante en el ámbito de las innovaciones del sector energético.
Aunque el amoníaco se ha utilizado como fuente de combustible durante casi un siglo, su combustión crea un gas de óxido de nitrógeno que es muy tóxico. Sin embargo, los científicos han perseguido la idea del amoníaco como fuente de energía limpia, ya que es abundante, fácil de almacenar, se quema de forma similar al propano y no emite gases de efecto invernadero. Además, es eficiente: una pila de combustible de amoníaco tiene una densidad energética 10 veces superior a la de una batería de iones de litio. El sector del transporte marítimo, en particular, se muestra muy esperanzado en que el amoníaco pueda ser la respuesta para limpiar el sector, uno de los más sucios del mundo.
Aunque los científicos llevan tiempo estudiando el amoníaco como fuente de energía limpia, ha habido una serie de retos para encontrar una forma de hacerlo viable. En un artículo científico de 2019 sobre “Ciencia y tecnología de la combustión del amoníaco”, un equipo de científicos enumeró estos innumerables obstáculos y resumió que “para superar estos retos es necesario seguir investigando la dinámica y la química de la llama del amoníaco”. Ahora, dos años después, los investigadores han hecho un gran avance.
El método descubierto por el equipo de investigación de la Universidad de Wisconsin puede utilizarse para crear energía limpia, sin liberar más que protones y gas nitrógeno como subproductos, ninguno de los cuales supone una amenaza para la atmósfera. Además, el metal utilizado en el proceso puede reciclarse y reutilizarse, lo que hace que el proceso sea eficiente, ecológico y de bajo desperdicio. Si podemos ampliar esta tecnología para su uso generalizado en el futuro, podría ser un avance enormemente prometedor en la lucha contra el cambio climático y el impulso mundial para la descarbonización de nuestras economías, alimentadas en gran medida por el carbón y el petróleo.
“El mundo funciona actualmente con una economía basada en el carbono”, afirma Christian Wallen, uno de los autores del artículo de Nature Chemistry, citado por SciTechDaily. “No es una gran economía porque quemamos hidrocarburos, que liberan dióxido de carbono a la atmósfera. No tenemos una forma de cerrar el círculo para un verdadero ciclo del carbono, en el que podríamos transformar el dióxido de carbono de nuevo en un combustible útil”.
Una economía del nitrógeno podría ser la respuesta para un mundo más limpio, más verde y más habitable en el futuro. Las tecnologías emergentes y el pensamiento innovador son una parte muy importante de la lucha por la descarbonización. Aunque hay que dar prioridad a las tecnologías probadas en la transición hacia la energía limpia, ya que no hay tiempo que perder, los seres humanos van a tener que ser creativos para hacer frente a la enorme escala del desafío que tenemos por delante, y hacerlo a tiempo para evitar los peores impactos del cambio climático. Con este fin, el nuevo proyecto de ley de infraestructuras de EE.UU. ha creado una nueva rama del Departamento de Energía llamada Oficina de Demostraciones de Energía Limpia, que destinará 21.500 millones de dólares a la supervisión de nuevos proyectos piloto que impulsen nuevas e innovadoras tecnologías de energía limpia.
