Un dispositivo rivoluzionario produrrà i fertilizzanti dall’aria: la promessa hi-tech per un mondo più sostenibile
Un team di scienziati della Stanford e King Fahd University ha creato un prototipo in grado di produrre ammoniaca “dal nulla”. In arrivo una vera e propria rivoluzione del settore, responsabile del 30% delle emissioni globali
di Roberto Zonca
Un dispositivo innovativo, sviluppato da ricercatori dell’Università di Stanford e della King Fahd University of Petroleum and Minerals in Arabia Saudita, ha dimostrato un nuovo metodo per produrre ammoniaca – componente chiave dei fertilizzanti – sfruttando aria, acqua e energia eolica. Questo approccio potrebbe trasformare l’industria agricola, riducendo le emissioni di carbonio e il consumo energetico globale.
Come funziona il dispositivo
Il prototipo utilizza una rete rivestita di catalizzatori che estrae azoto dall’aria e idrogeno dal vapore acqueo. Il processo produce ammoniaca a temperatura ambiente e a pressione atmosferica, senza bisogno di attrezzature complesse o elevate quantità di energia. Secondo Richard Zare, professore alla Stanford School of Humanities and Sciences, questo metodo "ci permette di sfruttare l’azoto presente nell’aria e produrre ammoniaca in modo sostenibile".
Punti chiave del funzionamento:
- Sfrutta l’aria e l’acqua: Azoto e idrogeno vengono estratti dall’ambiente.
- Catalizzatori innovativi: Materiali come ossido di ferro e polimeri acidi favoriscono la reazione chimica.
- Portatile e locale: Il dispositivo è progettato per essere integrato nei sistemi di irrigazione, consentendo agli agricoltori di produrre fertilizzanti direttamente in loco.
- A impatto ridotto: Funziona senza pressione elevata, alte temperature o combustibili fossili.
Perché è una svolta ecologica
Il metodo tradizionale per produrre ammoniaca, il processo Haber-Bosch, combina azoto e idrogeno a pressioni e temperature elevate, consumando il 2% dell’energia globale e contribuendo all’1% delle emissioni annuali di CO₂. Il nuovo dispositivo riduce significativamente questo impatto ambientale. Xiaowei Song, autore principale dello studio, sottolinea: "Questo approccio riduce drasticamente l’impronta di carbonio della produzione di ammoniaca".
Applicazioni pratiche già testate
Il prototipo ha dimostrato di poter produrre ammoniaca a concentrazioni sufficienti per essere utilizzata come fertilizzante idroponico in serre. In laboratorio, i ricercatori hanno:
- Riciclato l’acqua: Usando un sistema di spruzzatura, hanno raggiunto concentrazioni di ammoniaca sufficienti in sole due ore.
- Testato filtri innovativi: Un materiale microporoso potrebbe rendere il sistema ancora più efficiente per applicazioni agricole su larga scala.
Grazie alla semplicità del dispositivo, gli agricoltori potrebbero eliminare la necessità di acquistare e trasportare fertilizzanti, riducendo costi e impatti ambientali.
Ammoniaca e il futuro delle energie pulite
L’importanza dell’ammoniaca non si limita ai fertilizzanti. Come vettore energetico, è più efficiente dell’idrogeno gassoso grazie alla sua maggiore densità energetica. Questo la rende ideale per immagazzinare e trasportare energia rinnovabile, con applicazioni in settori come il trasporto marittimo e la generazione di energia.
"Green ammonia rappresenta una nuova frontiera nella sostenibilità," afferma Zare. "Se riusciamo a scalare economicamente questo metodo, possiamo ridurre drasticamente la dipendenza dai combustibili fossili in più settori."
Sul mercato già entro i prossimi 3 anni
Secondo Chanbasha Basheer, co-autore dello studio, il dispositivo potrebbe essere pronto per il mercato entro due o tre anni. I ricercatori stanno già lavorando a versioni più grandi del sistema a rete per aumentare la produzione di ammoniaca.
Un passo avanti per l’agricoltura sostenibile
Questo progetto, finanziato dall’U.S. Air Force Office of Scientific Research e dalla King Fahd University of Petroleum and Minerals, segna un passo importante verso un’agricoltura più ecologica e decentralizzata.
Punti di forza del dispositivo:
- Riduzione delle emissioni di CO₂.
- Produzione di fertilizzanti direttamente nei campi.
- Applicazioni energetiche sostenibili per il futuro.
L’innovazione potrebbe non solo rivoluzionare l’agricoltura, ma anche aprire la strada a nuovi utilizzi per l’ammoniaca nel contesto delle energie rinnovabili, contribuendo alla decarbonizzazione globale.
Fonti:
