Innovative Technologien zur Ammoniakproduktion in Zukunft

Problematik der herkömmlichen Ammoniakproduktion

Momentan wird Ammoniak massiv produziert – etwa zwei Prozent des globalen fossilen Brennstoffverbrauchs werden für die Herstellung verwendet. Internationale Organisationen schätzen, dass etwa 1 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen resultieren aus dem Prozess, der für die Landwirtschaft unverzichtbar ist –

• Ammoniak wird nahezu durchweg als Dünger verwendet,
• es entstehen jedoch 2,4 Tonnen CO2 pro Tonne Ammoniak.

Das wirft Fragen auf – wie kann man dies ändern?

Die Vision hinter der MIT-Technologie

Forscher des MIT haben einen bemerkenswerten Ansatz entwickelt – die Nutzung der Erdoberfläche und deren natürlichen Hitze zur Ammoniakproduktion ist ihre Mission. Das Geheimnis? Eine natürliche Wasserstoffquelle in Mali diente als Inspiration. Diese Wasserquelle souffliert Reste von Wasser und Mineralien – eine unerwartete Vitaminquelle sozusagen, die den Forschern die Augen öffnete: „Wir könnten die Erde als Fabrik nutzen“, sagt Iwnetim Abate, der Hauptautor der Studie.

Der Experimentierprozess – Natürlich und nachhaltig

Mithilfe synthetischer eisenreicher Mineralien erstellten sie ein Modell, um Stickstoff angereichertes Wasser hineinzuspritzen. Überraschung – das Ergebnis war Ammoniak ohne CO2-Emissionen. Doch es geht weiter! Durch die Verwendung von Olivin statt synthetischen Mineralien bleiben sie der Natur treu und klassifizieren die Reaktion als „natürliche Chemie“. Bei 300 °C – gemessen wie in den Tiefen der Erde – produzierten sie 1,8 Kilogramm Ammoniak pro Tonne Olivin.

Globales Potenzial und Herausforderungen

• Die Technik ist anpassbar, da Olivin weltweit vorkommt.
• Ressourcen wie Abwasser könnten genutzt werden, um das System zu betreiben.

Abate erkennt an, dass ein gewisses Risiko besteht – das Bohren in die Erde könnte unvorhersehbare Probleme mit sich bringen. Dennoch bleibt die Hoffnung, dass der technische Beweis der Forschung den Weg für einen nachhaltigen und grünen Ansatz zur Ammoniakproduktion öffnet.

Die Stimme der Wissenschaft – Meinung eines Experten

Geoffrey Ellis, ein Geologe, äußert sich optimistisch über die Ergebnisse. „Dies ist ein bedeutender Durchbruch für die nachhaltige Entwicklung“, erklärt er. Die Idee – die natürliche Reaktion bei der Nitratreduktion durch Eisen zu optimieren – ist genial. Durch weiteres Arbeiten an der Technologie könnten neue Innovationen zur Herstellung von grünem Ammoniak entstehen.

• Der Pilotversuch steht an,
• schrittweise könnte eine wirtschaftliche Kommerzialisierung folgen.

Die Zukunft der Ammoniakproduktion ist eine spannende Reise. Die MIT-Studie könnte der Schlüssel zur Sauberkeit und Nachhaltigkeit im Energiesektor sein. Es ist eine Einladung an Wissenschaftler und Unternehmen, sich an erneuerbaren Energien zu orientieren und neue Wege zu beschreiten.

Quelle: DOI: 10.1016/j.joule.2024.12.006