Amoníaco verde: portador de hidrógeno para un mundo neutro en carbono
Actualmente, más del 70 % del amoníaco se utiliza en la producción de fertilizantes, y el resto se emplea como refrigerante y materia prima química. El amoníaco verde, elaborado a partir de hidrógeno y nitrógeno renovables, está ganando importancia como vector energético libre de carbono. Licuefactado a -33 °C, permite el transporte seguro y eficiente de hidrógeno a largas distancias. En el lugar de destino, el amoníaco puede volver a agrietarse al hidrógeno, lo que permite un acceso flexible a energías limpias. También se utilizará directamente como combustible marino, propulsando barcos sin emisiones de CO₂, lo que supone un paso clave hacia la descarbonización del transporte y la industria a nivel mundial.
Vías clave en la producción de amoníaco verde
En WIKA, empoderamos a nuestros clientes para que lideren la transformación con una amplia gama de soluciones de instrumentación inteligente adaptadas a cada etapa de la cadena de valor del amoníaco verde. Nuestros instrumentos te ayudan a lograr operaciones fiables, eficientes y seguras, desde la producción de hidrógeno hasta la síntesis, el almacenamiento y el craqueo de amoníaco, para que puedas alcanzar con confianza tus objetivos de sostenibilidad.
La unidad de electrólisis del agua es el punto de partida del proceso de producción de amoníaco ecológico. Alimentada por energía renovable procedente de fuentes eólicas o solares, esta unidad divide el agua purificada (H₂O) en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂) mediante electrólisis.
El hidrógeno verde producido es una materia prima fundamental para la síntesis de amoníaco cuando se combina con el nitrógeno de la unidad de separación de aire. Se utilizan tecnologías como PEM, alcalinas y celdas de electrólisis de óxido sólido (SOEC) en función de la eficiencia, la escala y las necesidades de integración. Esta unidad permite el suministro de hidrógeno libre de carbono, lo que afianza la sostenibilidad de toda la cadena de valor «power-to-X».
Con las soluciones de medición de precisión de WIKA, puede garantizar un rendimiento óptimo, seguridad y cumplimiento normativo en sus operaciones de electrólisis del agua, maximizando el valor de su inversión en hidrógeno verde.
En el proceso de producción de amoníaco verde, la unidad de separación de aire (ASU) desempeña un papel fundamental al extraer nitrógeno (N₂) del aire ambiente. Este nitrógeno es un reactivo clave en la síntesis de amoníaco (NH₃) cuando se combina con hidrógeno verde producido mediante electrólisis del agua.
La ASU suele utilizar la destilación criogénica para separar el aire en sus componentes primarios, como nitrógeno, oxígeno y argón, lo que proporciona nitrógeno de alta pureza, esencial para una síntesis de amoníaco eficiente y sostenible. Integrada en la cadena de valor más amplia de la energía para X, la ASU contribuye a la descarbonización al permitir una vía libre de combustibles fósiles para la producción de amoníaco.
Al integrar los instrumentos de alta precisión de WIKA, se consigue una extracción de nitrógeno fiable y una estabilidad del proceso, lo que favorece una síntesis de amoníaco eficiente y sostenible, al tiempo que se minimizan los riesgos operativos.
La unidad de síntesis de amoníaco es el corazón del proceso de producción de amoníaco verde. Combina hidrógeno verde producido mediante electrólisis del agua y nitrógeno extraído del aire ambiente a través de la unidad de separación de aire a alta presión y temperatura utilizando el proceso Haber-Bosch. Esta reacción catalítica forma amoníaco (NH₃), que luego puede almacenarse, transportarse o utilizarse directamente como vector energético libre de carbono.
La unidad está optimizada para la eficiencia y la sostenibilidad, lo que permite una vía libre de combustibles fósiles para la producción de amoníaco dentro del marco «power-to-X». Los avanzados sensores y transmisores de WIKA le permiten supervisar parámetros críticos en tiempo real, lo que garantiza una conversión eficiente, la seguridad de los procesos y una calidad constante de los productos, ayudándole a cumplir los objetivos de producción y sostenibilidad.
La unidad de enfriamiento y separación es la etapa final del proceso de producción de amoníaco verde. Tras la síntesis, el gas amoniaco se enfría hasta aproximadamente -33 °C mediante una serie de intercambiadores de calor y enfriadores de amoniaco.
Este proceso de enfriamiento condensa el amoníaco en estado líquido, lo que permite un almacenamiento y transporte eficientes. Al mismo tiempo, los gases que no han reaccionado se separan y se reciclan de nuevo en el ciclo de síntesis. Los instrumentos de precisión, como los indicadores de nivel, los transmisores de proceso, los transmisores de temperatura y los instrumentos de medición de caudal, garantizan un funcionamiento estable, la eficiencia energética y una manipulación segura en condiciones criogénicas.
Los instrumentos de WIKA proporcionan supervisión y control en tiempo real durante la licuefacción y la separación, lo que le ayuda a mantener la eficiencia energética, evitar pérdidas y garantizar una manipulación segura del amoníaco criogénico.
La unidad de almacenamiento de amoníaco es un componente crítico en la cadena de valor del amoníaco verde, diseñada para contener de forma segura amoníaco licuado a temperaturas criogénicas de alrededor de -33 °C. Estos tanques de almacenamiento suelen tener doble pared para garantizar el aislamiento térmico y la seguridad, lo que garantiza una contención estable del NH₃ antes de su transporte o uso posterior.
Los instrumentos avanzados de nivel y presión, como sensores de radar, transmisores hidrostáticos y termopares multipunto, permiten una supervisión y un control precisos. Esta unidad actúa como amortiguador entre la producción y la distribución, apoyando tanto el consumo local como la exportación global de amoníaco verde como vector energético libre de carbono.
Al elegir la avanzada instrumentación de WIKA, garantiza un almacenamiento de amoníaco seguro, eficiente y conforme a la normativa, protegiendo sus activos y respaldando un suministro fiable para sus clientes.
La unidad de craqueo de amoníaco permite la transformación inversa del amoníaco verde en hidrógeno, lo que la convierte en un elemento clave para la distribución y utilización del hidrógeno. Mediante un proceso catalítico a alta temperatura, el amoníaco (NH₃) se descompone térmicamente en nitrógeno (N₂) e hidrógeno (H₂), que luego pueden utilizarse como combustible limpio para la generación de energía, procesos industriales o aplicaciones de movilidad.
Tecnologías como H₂Retake™ de Haldor Topsoe y el cracker totalmente eléctrico de Syzygy Plasmonics están mejorando la eficiencia y la escalabilidad de este proceso. La unidad suele estar equipada con reformadores de combustión o calentadores eléctricos, y las soluciones de instrumentación son fundamentales para supervisar los perfiles de temperatura, el rendimiento del catalizador y la composición del gas. Este paso cierra el ciclo en la cadena de valor del amoníaco verde, lo que permite un suministro de energía flexible y libre de carbono.
