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A amônia está emergindo como uma fonte de energia promissora para alcançar a neutralidade de carbono devido à sua natureza inerentemente livre de carbono. Um estudo recente, liderado pelo Professor Hankwon Lim na Escola de Energia e Engenharia Química e na Escola de Pós-Graduação em Neutralidade de Carbono da UNIST, avaliou a viabilidade da geração de energia baseada em amônia através de análises técnico-econômicas e de pegada de carbono. A pesquisa se concentra em um sistema integrado que combina decomposição de amônia e células a combustível de ácido fosfórico.
O estudo, realizado por meio de um simulador de processo comercial, revela descobertas significativas sobre a eficiência e viabilidade econômica da utilização de amônia em sistemas de geração de energia. Os resultados indicam uma impressionante taxa de eficiência energética de 46,7% dentro do processo de geração de energia projetado.
Através de uma análise económica abrangente, a equipa de investigação identificou um limite superior para o preço do amoníaco em 421,3 $tNH3-1 que permite preços competitivos em relação às tarifas de electricidade industrial – um factor crucial na determinação da competitividade do mercado.
Para optimizar ainda mais as importações de amoníaco para a República da Coreia (KOR), foram estabelecidos cinco cenários distintos com base em dados históricos dos dez principais países exportadores. Utilizando o método de Monte Carlo para os custos de produção de amoníaco e as emissões de dióxido de carbono em cada nação, os investigadores optimizaram as quantidades importadas, minimizando ao mesmo tempo as emissões globais.
Os resultados demonstram que, se depender apenas das importações de amoníaco à base de carbono, a intensidade de carbono varia entre 0,707-0,736 kgCO2-eq kWh−1 – excedendo o valor médio do KOR ao longo de um período de 20 anos. No entanto, alcançar uma proporção superior a 78% de amoníaco neutro em carbono (Cenário 4) pode tornar os aspectos ambientais e económicos mais favoráveis.
De acordo com a equipa de investigação, as suas descobertas fornecem informações valiosas sobre a otimização das exportações de amoníaco e a redução da intensidade de carbono. Ao adoptar uma abordagem holística que englobe todas as fases da cadeia de abastecimento, podem ser alcançados progressos significativos no sentido de soluções energéticas sustentáveis.
“Nosso estudo lança luz sobre o imenso potencial da amônia como fonte de energia”, disse o professor Lim. “Analisamos os custos e as emissões de gases de efeito estufa enquanto consideramos diferentes métodos comercializados de produção de amônia. Embora as fontes de energia renováveis não fizessem parte deste estudo específico, nossas descobertas oferecem insights cruciais para aumentar as exportações de amônia e promover a sustentabilidade.”
Os resultados do estudo foram publicados antes de sua publicação oficial na versão online do Chem. Eng. J. em 13 de maio de 2023. Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF), pelo Centro de Demonstração e Pesquisa de Neutralidade de Carbono da UNIST, pelo Ministério do Comércio, Indústria e Energia e Coreia (MOTIE) e Coreia Instituto de Avaliação de Tecnologia Industrial (KEIT). Espera-se que as suas descobertas contribuam para o avanço da compreensão e utilização da amônia como uma opção viável para sistemas descentralizados de geração de energia.
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