Quale impatto può avere l’ammoniaca ‘green’ sull’ambiente e sui cambiamenti climatici? Se lo sono chiesto la U.S. National Science Foundation, la UK Research and Innovation e il Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada che hanno finanziato congiuntamente un nuovo centro globale per affrontare l’opportunità e la sfida emergente di questa sostanza per fornire energia pulita e sostenere la produzione alimentare, mitigando al contempo il cambiamento climatico. Il Centro globale per l’innovazione sull’azoto per l’energia pulita e l’ambiente (NICCEE), fornirà approfondimenti tempestivi e cruciali perché, spiega il direttore Xin Zhang “speriamo di poter sfruttare l’innovazione tecnologica della produzione di ammoniaca verde per sostenere le iniziative di energia pulita, combattere il cambiamento climatico e garantire le forniture alimentari per il futuro, riducendo al minimo i rischi di conseguenze indesiderate”.
L’attuale produzione industriale di ammoniaca è ad alta intensità energetica e dipende principalmente dai combustibili fossili, contribuendo all’1-2% delle emissioni globali di gas serra. Nel settore agricolo, la tecnologia dell’ammoniaca verde potrebbe portare al decentramento della produzione di fertilizzanti, migliorandone l’uso e rafforzando la produzione alimentare nei Paesi in cui l’accessibilità a quelli azotati (N) è stata limitata, migliorando così la produzione di colture, la prosperità economica, la nutrizione e la sicurezza alimentare. Tuttavia, una maggiore disponibilità di questi prodotti potrebbe anche esacerbare gli attuali gravi problemi ambientali legati alle perdite di azoto nell’aria e nell’acqua dovute a un uso eccessivo e inefficiente dei fertilizzanti.
Nel settore dei trasporti, in particolare in quello navale, l’ammoniaca verde è un’opzione valida e promettente per sostituire i tradizionali combustibili fossili, ma in questo modo è probabile che si triplichi la quantità di azoto reattivo che l’uomo introduce nella biosfera, si aggravi l’inquinamento costiero e si aumentino le emissioni di N2O, che è il terzo più importante gas a effetto serra.
Insomma, ora la scienza si interroga sul rapporto tra i benefici e i danni che potrebbe causare questo sviluppo. “Il cambiamento climatico e l’inquinamento da azoto sono due delle minacce più significative per l’umanità e sono inestricabilmente collegate”, spiega David Kanter, professore della New York University e presidente dell’Iniziativa internazionale sull’azoto.
Il NICCEE fungerà da centro di informazione con una cyberinfrastruttura all’avanguardia per monitorare il ciclo di vita e gli effetti dell’azoto nei sistemi agricolo-alimentare-energetico. “L’avvento dell’ammoniaca verde, a seconda di come si svilupperà, potrebbe contribuire alla soluzione o aggravare il problema dell’uso inefficiente dei fertilizzanti N e della perdita di azoto nell’ambiente. Dobbiamo anticipare questa imminente trasformazione tecnologica in modo che gli impatti dell’ammoniaca verde siano guidati da un’eccellente ricerca agronomica e socio-economica”, dice il professore dell’UMCES Eric Davidson.
L’impegno internazionale coinvolge collaboratori di otto Paesi, provenienti da università, Ong, organizzazioni internazionali, governo e aziende private, e riunisce competenze in biogeochimica e scienze agronomiche, ingegneria chimica, modellazione di sistemi complessi, sociologia ambientale, economia, statistica e scienza dei dati, ecologia costiera ed equità nelle geoscienze, impegno e valutazione scientifica, telerilevamento, diritto e politica ambientale, modellazione atmosferica, scienza della sostenibilità, valutazione del ciclo di vita e scienza traslazionale.
“Il processo di ammoniaca verde consiste nello sfruttare l’energia solare o altre fonti di energia rinnovabili per produrre ammoniaca senza emissioni di anidride carbonica. Ad esempio, la luce solare può guidare la conversione dell’azoto e dell’acqua in ammoniaca”, precisa Nianqiang (Nick) Wu, Co-PI e Armstrong-Siadat Endowed Chair Professor presso l’Università del Massachusetts Amherst.