Produzione di idrogeno da decomposizione di ammoniaca

L'uso di catalizzatori per il cracking di ammoniaca è fondamentale per accelerare il processo e ridurre l'energia di attivazione. Tra i catalizzatori più efficaci, il rutenio depositato su supporti ad alta area superficiale ha dimostrato performance superiori, con conversioni che vanno dal 5% al 97% in base alla temperatura. Anche altri metalli come nichel, rodio e cobalto sono stati testati, ma il rutenio rimane il catalizzatore di riferimento, seppur con limitato interesse industriale visto il suo costo più elevato.

In K-INN Tech disponiamo di un setup di laboratorio dedicato per testare l’attività catalitica di diversi materiali, sotto forma di polveri, grani, pellet (fino a 2-3 mm), verso la reazione di decomposizione dell’NH3, al variare delle condizioni operative: temperature fino a 900°C, pressioni fino a 30 bar, velocità spaziali fino a 50000 h^-1. Misuriamo i profili delle concentrazioni di idrogeno, azoto e ammoniaca nel tempo, in modo da ottenere le rese a H₂ in funzione delle condizioni di lavoro.

Personalizziamo le condizioni di lavoro, valutando l’effetto di eventuali contaminanti nell’ammoniaca in alimentazione (ad esempio, vapor acqueo, presente nei serbatoi di NH3, usati per preservare le pareti interne dalla corrosione) e ricercando eventuali sottoprodotti (come NOx).

I dati sperimentali vengono successivamente utilizzati per sviluppare modelli cinetici, che includono anche fenomeni di mass e energy transfer. Questi modelli ci consentono di progettare reattori pilota o industriali con massima efficienza e precisione, rendendo concreta l’applicazione della produzione di idrogeno da ammoniaca su larga scala.