Αυτοκίνητα που κινούνται με αμμωνία; Ναι, η τεχνολογία υπάρχει

Αυτοκίνητα που κινούνται με αμμωνία; Ναι, η τεχνολογία υπάρχει

Είμαστε σε έναν διαρκή αγώνα να βρούμε πρώτες ύλες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο χωρίς όμως το ίδιο ενεργειακό αποτύπωμα με τα ορυκτά. Τώρα μπαίνει και η αμμωνία στο παιχνίδι

Πώς θα σου φαινόταν η ιδέα το καύσιμο για το όχημα σου να προέρχεται από την αμμωνία; Είναι γεγονός ότι οι μεταφορές είναι μια από τις πιο ρυπογόνες βιομηχανίες στον κόσμο και τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι μια προσπάθεια να μειωθούν οι εκπομπές ρύπων αλλά αυτό δεν φθάνει. 

Και δεν φθάνει γιατί, αλλά οι μπαταρίες δεν μπορούν να συγκρατήσουν αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσουν οχήματα που χρησιμοποιούνται σε άλλες μορφές παγκόσμιας διαμετακόμισης, όπως φορτηγά μεγάλων αποστάσεων και υπερωκεάνια πλοία.

Ο Young Suk Jo*, 34 ετών, βρήκε μια πιθανή λύση σε μια απίθανη χημική ουσία: την αμμωνία. Η Amogy, μια νεοσύστατη επιχείρηση που συνίδρυσε ο Jo το 2020, κατασκευάζει συστήματα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν αμμωνία, συνήθως συστατικό λιπασμάτων, ως καύσιμο για την τροφοδοσία φορτηγών και πλοίων. 

Ένα από τα πιο ελκυστικά χαρακτηριστικά της αμμωνίας είναι η ενεργειακή της πυκνότητα, που σημαίνει ότι μπορεί να συσκευάσει πολλή ενέργεια σε σχετικά μικρό χώρο. Η υγρή αμμωνία μπορεί να μεταφέρει περίπου τρεις φορές περισσότερη ενέργεια από το συμπιεσμένο υδρογόνο, ένα σημαντικό καθαρό καύσιμο σήμερα.

Πώς γίνεται η αμμωνία καύσιμο

Για την Amogy, το κλειδί για τη χρήση της αμμωνίας στις μεταφορές είναι η διάσπασή της. Μία από τις βασικές τεχνολογίες στο σύστημα μετατροπής της αμμωνίας σε ενέργεια της νεοσύστατης εταιρείας είναι ένας χημικός αντιδραστήρας που ονομάζεται cracker.

Αυτός ο αντιδραστήρας διασπά την αμμωνία σε άζωτο, το οποίο μπορεί να απελευθερωθεί με ασφάλεια στην ατμόσφαιρα, και σε υδρογόνο. Αυτό το υδρογόνο μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί σε μια κυψέλη καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Η πυρόλυση της αμμωνίας δεν είναι μια νέα διαδικασία, αλλά ο Jo και οι συν-εφευρέτες του ανέπτυξαν έναν χημικό καταλύτη που μπορεί να βοηθήσει την αντίδραση να τρέξει σε χαμηλότερη θερμοκρασία, επιτρέποντας τη διαδικασία να γίνεται σε οχήματα.

Η ομάδα ανέπτυξε επίσης έναν αντιδραστήρα που μπορεί να λειτουργήσει πιο αποτελεσματικά από το σημερινό πρότυπο, μετατρέποντας περίπου το 40% της ενέργειας της αμμωνίας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Από drone μέχρι τρακτέρ

Η Amogy έχει επιδείξει την τεχνολογία της σε μια σειρά οχημάτων, ξεκινώντας το 2021 με ένα μικρό drone του οποίου η συνολική ζήτηση ισχύος ήταν περίπου 5 kW και προχωρώντας σε ένα ημιφορτηγό, το οποίο έτρεξε με την τεχνολογία της εταιρείας τον Ιανουάριο του 2023 και χρησιμοποίησε περίπου 300 kW κατά μέσο όρο. Ο Jo επέβλεψε αυτή τη διαδικασία κλιμάκωσης, μετασκευάζοντας κάθε όχημα ώστε να λειτουργεί με καύσιμο αμμωνίας.

“Είναι πραγματικά συναρπαστικό να το βλέπουμε να εξελίσσεται”, δήλωσε ο Jo κατά τη διάρκεια μιας ξενάγησης στα κεντρικά γραφεία της Amogy στη Νέα Υόρκη. Τα οχήματα επίδειξης ήταν παρατεταγμένα στο χώρο στάθμευσης- ανάμεσα στο drone και το φορτηγό καθόταν ένα φωτεινό πράσινο τρακτέρ. Ο Jo εξήγησε λεπτομερώς τις ρυθμίσεις που απαιτούνται για να λειτουργήσει κάθε όχημα χρησιμοποιώντας αμμωνία.

Η πρόοδος της Amogy στα οχήματα επίδειξης ήταν “εντυπωσιακά γρήγορη”, λέει ο John Heywoood, ομότιμος καθηγητής μηχανολογίας στο MIT και σύμβουλος του Jo στο μεταπτυχιακό του. “Υπάρχουν πολλά ρεαλιστικά ζητήματα που πρέπει να διευθετήσεις για να προσαρμόσεις την ιδέα σου σε ένα πραγματικό όχημα στον πραγματικό κόσμο και στη συνέχεια να τη δοκιμάσεις”, προσθέτει.

Προχωρώντας προς τα εμπρός, ο Jo έχει ως στόχο τις θαλάσσιες εφαρμογές. Τα ποντοπόρα πλοία μεταφέρουν πάνω από το 80% του παγκόσμιου εμπορίου και η τροφοδοσία μεγάλων πλοίων με ενέργεια χρησιμοποιώντας το σύστημα αμμωνίας της Amogy θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση των εκπομπών χωρίς να επιβραδύνει τις παγκόσμιες μεταφορές.

Η νεοσύστατη επιχείρηση σχεδιάζει να επιδείξει μια μεγαλύτερη έκδοση του συστήματός της σε ένα ρυμουλκό στα τέλη του 2023 και αμέσως μετά ελπίζει να ανοίξει μια μονάδα παραγωγής μονάδων ισχύος που μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους για να τροφοδοτήσουν μεγάλα πλοία.

Μια πιθανή πρόκληση για την Amogy θα είναι η διαθεσιμότητα της αμμωνίας. Ενώ εκατοντάδες εκατομμύρια τόνοι της χημικής ουσίας παράγονται κάθε χρόνο, η συντριπτική πλειονότητα παράγεται με μια διαδικασία που τροφοδοτείται με ορυκτά καύσιμα.

Πιλοτικά και σε πρώιμο στάδιο βρίσκονται σε εξέλιξη εμπορικά έργα για την παραγωγή αμμωνίας με τη χρήση ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας ή συστημάτων δέσμευσης άνθρακα, αλλά θα πρέπει να αναπτυχθούν γρήγορα για να έχει πιθανότητες επέκτασης η τεχνολογία της Amogy. 

*Ο Young Suk Jo είναι ένας από τους Innovators 2023 Under 35 του MIT Technology Review.