La producción de fertilizantes nitrogenados es fundamental para la seguridad alimentaria global. Estos compuestos han sido históricamente esenciales para sustentar el crecimiento demográfico, y su disponibilidad futura será crítica para alimentar a una población mundial proyectada en más de nueve mil millones de personas para 2050. Sin embargo, su fabricación tradicional consume una enorme cantidad de energía, implicando un alto coste ambiental.
La ingeniería aplicada a la sostenibilidad es la herramienta esencial para garantizar la seguridad alimentaria sin comprometer el equilibrio ambiental futuro. Como profesionales de la ingeniería, reconocemos que aproximadamente el 5% del consumo mundial de gas natural se dirige únicamente a la producción de amoníaco, la base de todos los fertilizantes nitrogenados. Este proceso, además de consumir recursos fósiles, es un emisor significativo de gases de efecto invernadero (GEI). La solución al desafío pasa por la química verde y la ingeniería aplicada a la descarbonización del sector.
En AZCATEC, nuestro compromiso con la transición energética, la economía circular y el desarrollo tecnológico se ve reflejado en nuestra colaboración activa con centros tecnológicos y universidades, lo que garantiza que la innovación se traduzca en soluciones de ingeniería robustas y listas para el progreso sostenible.
El desafío del nitrógeno: transición productiva y emisiones
El reto no es reducir la producción de fertilizantes, sino transformar radicalmente el proceso de fabricación para alinearlo con los objetivos de sostenibilidad. En AZCATEC, hemos centrado nuestra I+D+i en las vías tecnológicas más viables para esta transición:
1. Amoníaco verde y captura de carbono: la vía a la descarbonización
La ruta más prometedora es la generación de amoníaco utilizando energía renovable, sustituyendo al gas natural.
- Hidrógeno y energía renovable: Diseñamos y construimos plantas de generación de amoníaco verde que operan con hidrógeno obtenido de fuentes renovables.
- Captura de carbono (CCUS): Un mecanismo esencial para la descarbonización es la captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS). Aunque el amoníaco verde minimiza las emisiones al eliminar los combustibles fósiles, la captura de CO2 de los procesos de fabricación existentes, o la utilización de CO2 capturado para producir otros derivados como la urea verde (fertilizante crucial), permite neutralizar las emisiones y crear valor añadido, avanzando hacia la neutralidad climática del proceso.
- Aprovechamiento excedente: Impulsamos el desarrollo de plantas piloto para obtener fertilizantes nitrogenados directamente del nitrógeno atmosférico, utilizando la energía solar fotovoltaica excedentaria como fuente principal. Esto no solo descarboniza el proceso químico, sino que también contribuye a la gestión eficiente de la energía renovable en la red.
- Escala de inversión: La transformación de esta industria es monumental, requiriendo inversiones de miles de millones de euros. La ingeniería debe ofrecer procesos económicamente atractivos para atraer la inversión privada y escalar estas tecnologías de planta piloto a nivel industrial, permitiendo a Europa liderar esta transición tecnológica.
2. Ingeniería para la eficiencia agrícola y ambiental
El impacto ambiental del nitrógeno también se produce en la fase de uso, donde la nitrificación de acuíferos es un problema grave. La asimilación ineficiente del nitrógeno por parte de los cultivos causa lixiviación y contaminación del suelo y las aguas.
Nuestra ingeniería busca mejorar la eficiencia de uso mediante:
- Mecanismos de liberación lenta: Desarrollamos tecnologías para recubrimientos que permiten una liberación gradual de los nutrientes, buscando que la asimilación del nitrógeno por las plantas se maximice. Esto reduce el desperdicio del fertilizante y minimiza la escorrentía contaminante.
- Biotecnología aplicada: Trabajamos en el desarrollo de procesos para la fabricación de biofertilizantes, bioestimulantes y biochar. Estas soluciones de química verde y biotecnología mejoran la salud del suelo y la respuesta de las plantas, promoviendo una gestión más racional del nitrógeno.
