Avances en la producción de amoníaco verde mediante inteligencia artificial y aprendizaje automático

Avances en la producción de amoníaco verde gracias a la IA

Un equipo de investigadores de UNSW Sydney ha dado un significativo paso hacia la optimización de la producción de amoníaco verde, utilizando inteligencia artificial y aprendizaje automático. Este método no solo promueve la sostenibilidad, sino que también mejora la eficiencia en el proceso.

El amoníaco, esencial para los fertilizantes, ha sido clave para la seguridad alimentaria mundial; sin embargo, su producción es uno de los procesos industriales más contaminantes, con una considerable huella de carbono. Para producir amoníaco convencionalmente, se requieren temperaturas superiores a 400 °C y presiones extremadamente elevadas, lo que implica un alto consumo energético.

Innovación en la producción

• Amoníaco a baja temperatura: En 2021, el equipo de UNSW desarrolló un método para producir amoníaco utilizando aire y agua a temperaturas similares a una calurosa jornada veraniega.
• Empleo de catalizadores: Para mejorar la eficiencia, identificaron el catalizador más adecuado. Este es crucial, ya que acelera la reacción química sin ser consumido en el proceso.
• Uso de inteligencia artificial: En lugar de realizar más de 8000 experimentos físicos, el equipo ejecutó solo 28, gracias a un sistema de IA que optimizó la búsqueda de combinaciones metálicas.

Eficiencia y sostenibilidad

El nuevo catalizador, que combina hierro, bismuto, níquel, estaño y zinc, ha revelado ser más efectivo de lo que se esperaba. Ha logrado aumentar la tasa de producción de amoníaco en un factor de siete, manteniendo una eficiencia cercana al 100%. Esta eficiencia significa que la práctica totalidad de la energía utilizada se convierte en amoníaco, minimizando el despilfarro.

Perspectivas futuras

El Dr. Ali Jalili y su equipo buscan que los agricultores puedan producir amoníaco de forma local, reduciendo costos y el consumo energético, además de limitar la necesidad de transporte.

Los módulos de amoníaco, que se están probando actualmente, son sistemas compactos que integran el catalizador optimizado, generador de plasma y electrolizador. Esto sustituye el modelo de producción en fábricas grandes, lo que permite una rápida adaptación a las fluctuaciones del mercado energético. Este enfoque es más económico y accesible.

El papel del hidrógeno

El amoníaco líquido presenta ventajas adicionales en la economía del hidrógeno, al almacenar más energía que el hidrógeno líquido. Esto lo convierte en un transportador eficiente de energía renovable. Según el Dr. Jalili, su sistema puede ayudar a crear un futuro más sostenible y alinearse con la transición global hacia una economía de hidrógeno limpio.

A medida que avanzan en la implementación de su descubrimiento en módulos distribuidos, esperan que esto impulse la competitividad del amoníaco verde y su rápida adopción en el mercado.