Ammobia cho biết họ đã phát minh lại một công nghệ có tuổi đời hàng thế kỷ

Amoniac có thể là hóa chất bị đánh giá thấp nhất trên thế giới Không có nó, cây trồng sẽ không được bón phân và hàng tỷ người sẽ chết đói.

Con người bắt đầu sản xuất amoniac với số lượng lớn chỉ hơn một thế kỷ trước và kể từ đó, quy trình tạo ra nó, được gọi là Haber-Bosch, không thay đổi nhiều. Một công ty khởi nghiệp mới, Ammobia, cho biết họ đã điều chỉnh quy trình Haber-Bosch để giảm chi phí tới 40%.

Để chứng minh công nghệ này hoạt động trên quy mô lớn hơn, Ammobia đã huy động được vòng hạt giống trị giá 7,5 triệu đô la, công ty nói riêng với TechCrunch. Các nhà đầu tư bao gồm công ty liên doanh ALIAD của Air Liquide, Chevron Technology Ventures, Chiyoda Corporation, MOL Switch và Shell Ventures.

Nếu khởi nghiệp thành công, nó có thể mở đường cho việc sử dụng amoniac ngoài phân bón.

Amoniac được một số người coi là chất thay thế cho hydro để khử cacbon trong một loạt ngành công nghiệp. Các quốc gia như Nhật Bản và Hàn Quốc đã phát triển lộ trình công nghiệp và giao thông dựa vào amoniac. Hydrogen, đối thủ hàng đầu khác, không giàu năng lượng và cơ sở hạ tầng giao thông không phát triển tốt như amoniac.

Đồng sáng lập và Giám đốc điều hành Ammobia Karen Baert nói với TechCrunch: “Ưu điểm lớn của amoniac là việc vận chuyển và lưu trữ dễ dàng hơn và tiết kiệm chi phí hơn nhiều”. “Điều đó mở ra một loạt cơ hội.”

Nhưng những cơ hội đó sẽ không còn nhiều nếu việc sản xuất amoniac không làm sạch hoạt động của nó. Quy trình Haber-Bosch là một trong những quy trình gây ô nhiễm lớn nhất thế giới, tạo ra gần 2% lượng khí nhà kính toàn cầu.

Để tạo ra amoniac, các nhà máy sử dụng Haber-Bosch sử dụng chất xúc tác sắt để buộc một phân tử nitơ phản ứng với ba phân tử hydro. Phản ứng đòi hỏi nhiệt độ cao (500°C) và áp suất (khoảng 200 bar hoặc 2.900 psi) để duy trì, cả hai đều có xu hướng được cung cấp bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch.

Nhiên liệu hóa thạch cũng cung cấp một số khí cần thiết làm nguyên liệu. Nitơ rất dễ thu được – khí chiếm gần 80% bầu khí quyển Trái đất – nhưng hầu hết hydro được sử dụng trong sản xuất amoniac được tạo ra bằng cách sử dụng hơi nước để phá vỡ các phân tử metan (CH₄) có trong khí tự nhiên.

Quá trình của Ammobia diễn ra ở nhiệt độ mát hơn khoảng 150°C và áp suất thấp hơn 10 lần. Kết quả là, các nhà máy áp dụng công nghệ này sẽ tạo ra ít ô nhiễm hơn, ngay cả khi họ không loại bỏ nhiên liệu hóa thạch.

Công ty khởi nghiệp cũng cho biết quy trình của họ giúp tiết kiệm chi phí trước mắt. Ammobia có thể sử dụng máy bơm và thiết bị rẻ hơn vì không cần phải chịu nhiệt độ và áp suất cao.

Điều đó có thể mang lại lợi thế cho các nhà sản xuất. Vì gần như mọi nhà sản xuất amoniac đều sử dụng Haber-Bosch nên họ thường chỉ có hai cách để giảm chi phí: tìm nguồn nhiệt rẻ hơn hoặc nguồn hydro rẻ hơn. Ở những nơi như Mỹ, rất ít khí đốt rẻ hơn khí đốt tự nhiên.

Ammobia không tìm cách thay đổi điều đó ngay lập tức. Công ty khởi nghiệp nhấn mạnh rằng quy trình của họ hoạt động với bất kỳ nguồn hydro hoặc nhiệt nào. Nhưng nó có một số điểm khác biệt chính so với Haber-Bosch truyền thống có thể khuyến khích các nguồn sạch hơn cho mỗi loại.

Bởi vì quy trình của Ammobia chạy ở áp suất thấp hơn nên việc tăng giảm sản xuất dễ dàng hơn, điều này có thể cho phép các nhà phát triển năng lượng tái tạo tận dụng nguồn điện dư thừa để tạo ra hydro giá rẻ và do đó amoniac rẻ.

Baert cho biết: “Công nghệ của chúng tôi rất tương thích với năng lượng tái tạo, giúp giảm thêm chi phí vì bạn không cần lưu trữ hydro hoặc lưu trữ điện”. “Trong những tình huống này, chúng tôi có lợi thế lớn nhất về chi phí.”

Yêu cầu về nhiệt độ và áp suất giảm cũng cho phép Ammobia chế tạo thiết bị của mình nhỏ hơn so với nhà máy Haber-Bosch điển hình. Baert cho biết, hầu hết các cơ sở sản xuất amoniac ngày nay tạo ra từ 1.000 đến 3.000 tấn mỗi ngày, trong khi cơ sở quy mô thương mại của Ammobia sẽ sản xuất 250 tấn mỗi ngày. Cô cho biết những khách hàng cần nhiều hơn có thể lắp đặt nhiều thiết bị.

Ammobia không chia sẻ thông tin chi tiết về cách điều chỉnh Haber-Bosch để chạy ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn, nhưng có một số gợi ý. Công ty đang chờ cấp bằng sáng chế về hệ thống lò phản ứng kết hợp chất hấp thụ để loại bỏ amoniac khi nó được hình thành nhằm giải phóng không gian trên chất xúc tác cho một phản ứng khác diễn ra. Các nhà nghiên cứu cũng đang nghiên cứu các chất xúc tác không chứa sắt, bao gồm cả mangan nitrit, sử dụng ít năng lượng hơn để duy trì phản ứng hóa học.

Công ty khởi nghiệp này đã vận hành một đơn vị nhỏ được khoảng một năm và nguồn tài trợ mới sẽ giúp công ty xây dựng một nhà máy thí điểm có tất cả các tính năng của mô hình thương mại ở quy mô nhỏ hơn, khoảng 10 tấn mỗi ngày.

Baert cho biết: “Với cách tiếp cận mô-đun đó, chúng tôi có thể xây dựng các dự án nhanh hơn và có thể bắt đầu ở quy mô trung bình”. “Chúng tôi thấy rằng rất nhiều khách hàng đang tìm kiếm loại giải pháp đó và ngày nay không có giải pháp nào cả.”