Energía
Plasma Similar al Rayo para Hacer el Amoníaco Verde Asequible
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Una nueva ruta para producir amoníaco con aire y electricidad
El amoníaco es indispensable para los fertilizantes nitrogenados y también se estudia como combustible y portador de hidrógeno. La mayor parte se fabrica mediante Haber-Bosch, que combina nitrógeno e hidrógeno a presión y temperatura elevadas. La reacción no contiene carbono, pero el hidrógeno suele proceder de gas natural y la planta consume mucha energía.
Por eso, «amoníaco verde» describe una cadena en la que la electricidad y el hidrógeno tienen bajas emisiones. No basta con cambiar un catalizador: hay que contabilizar la generación eléctrica, el agua, la separación del aire, la compresión, el almacenamiento y el transporte.
Fuente: Angewandte Chemie
¿Por qué usar amoníaco como vector energético?
El amoníaco contiene hidrógeno y puede licuarse con condiciones menos extremas que el hidrógeno. Existe infraestructura industrial para almacenarlo y transportarlo, lo que lo hace atractivo para fertilizantes, navegación y comercio de energía.
También tiene desventajas: es tóxico y corrosivo, una fuga supone un riesgo grave y su combustión puede producir óxidos de nitrógeno. Para recuperar hidrógeno se necesita un proceso de craqueo que consume energía. La eficiencia debe calcularse desde la electricidad inicial hasta el uso final.
El problema de las rutas electroquímicas
Reducir directamente el nitrógeno molecular en agua es difícil porque el enlace N≡N es muy estable y el gas tiene baja solubilidad. La reacción de evolución de hidrógeno compite por electrones y puede parecer producción de amoníaco cuando existen contaminantes de nitrógeno en gases, membranas o reactivos.
Una evaluación rigurosa requiere blancos, isótopos de nitrógeno, balances de masa, medición de subproductos y repetición independiente. Un rendimiento de laboratorio no demuestra por sí solo coste competitivo, durabilidad o producción continua.
Cómo funciona la ruta con plasma no térmico
El trabajo de la Universidad de Sídney separa el problema en dos etapas. Primero, un plasma no térmico excita el aire y convierte parte del nitrógeno y el oxígeno en especies reactivas de NOx. Después, un electrolizador de membrana reduce esos intermediarios y produce amoníaco gaseoso.
«No térmico» significa que los electrones alcanzan alta energía mientras la mayor parte del gas permanece mucho más fría que en un plasma en equilibrio. No significa que el sistema no consuma energía ni que toda la electricidad se transforme en producto.
Fuente: Angewandte Chemie
La ventaja potencial es usar aire sin una unidad convencional de purificación de nitrógeno y entregar NH3 gaseoso, evitando una etapa posterior para convertir amonio disuelto. La viabilidad comercial depende de la energía total por kilogramo, la tasa de producción, la selectividad, la vida útil del electrodo y la capacidad de operar con aire real.
El catalizador de cobre y hierro
Los investigadores modificaron una superficie de cobre con óxido de hierro. La interacción forma puentes Fe–O–Cu y vacantes de oxígeno que cambian la adsorción y la reducción de intermediarios nitrogenados. La estructura fina aumenta el área activa y puede favorecer la conversión hacia amoníaco.
Fuente: Angewandte Chemie
Fuente: Angewandte Chemie
El hierro y el cobre son más abundantes y baratos que metales nobles como el paladio. Sin embargo, el coste del catalizador es solo una parte del sistema. La electrónica de potencia, la membrana, la compresión, la separación de producto y el mantenimiento pueden dominar el coste final.
Fuente: Angewandte Chemie
Una cadena de reacciones, no un solo paso
El plasma genera una mezcla de óxidos de nitrógeno. En el electrolizador, esas especies pasan por varios intermedios antes de formar NH3. Controlar el potencial, el pH, el transporte de masa y el agua disponible es esencial para limitar hidrógeno y otros subproductos.
Fuente: Angewandte Chemie
Qué falta para competir con Haber-Bosch
El equipo indicó que la etapa de plasma ya mostraba escalabilidad y eficiencia prometedoras, mientras que el electrolizador necesitaba mejoras. Para una comparación justa hay que medir ambas etapas, el acondicionamiento del gas, la recuperación de amoníaco y las pérdidas auxiliares.
También deben demostrarse miles de horas de operación, estabilidad de membrana y electrodos, tolerancia a humedad, dióxido de carbono y partículas del aire, seguridad frente a NOx y NH3, y rendimiento al variar la potencia renovable.
Las plantas Haber-Bosch grandes se benefician de economías de escala. La ruta con plasma podría competir primero en producción distribuida, donde evitar transporte y fabricar fertilizante cerca del usuario tenga valor. Eso sigue siendo una hipótesis comercial que necesita plantas piloto y datos de coste verificados.
Impacto climático y agrícola
Con electricidad renovable adicional y de baja huella, la tecnología podría reducir emisiones del hidrógeno fósil y acercar producción a granjas aisladas. Si usa una red intensiva en carbono, el beneficio puede desaparecer. La huella del equipo, la sustitución de fertilizante, las fugas y las emisiones de óxido nitroso en el campo también forman parte del balance.
Un fertilizante bajo en carbono no resuelve el uso excesivo de nitrógeno. La dosificación de precisión, la salud del suelo, la inhibición de pérdidas y el manejo agronómico siguen siendo necesarios para reducir eutrofización y emisiones.
Conflicto de intereses y comercialización
La Universidad de Sídney declaró que el profesor PJ Cullen y el doctor Tianqi Zhang están asociados con PlasmaLeap Technologies, una empresa con intereses comerciales en síntesis de amoníaco impulsada por plasma. También indicó que la tecnología de PlasmaLeap no se utilizó en este estudio. Esta relación no invalida los resultados, pero debe considerarse al evaluar afirmaciones comerciales y hace especialmente valiosa la replicación independiente.
Aker Horizons: una referencia de inversión que quedó obsoleta
El artículo original presentaba Aker Horizons ASA (AKH.OL) como una forma de invertir en amoníaco verde y energías renovables. Esa recomendación ya no es válida. Tras una reestructuración, el consejo propuso en febrero de 2026 liquidar la sociedad y solicitar su exclusión de Euronext Oslo Børs. Los accionistas aprobaron la propuesta y el último día de negociación fue el 17 de abril de 2026.
Fuente: Aker
Fuente: Aker
Fuente: Aker
El caso ilustra el riesgo de tratar una cartera anunciada de proyectos como activos financiados o ingresos futuros. Los inversores que busquen exposición al amoníaco verde deben comprobar si la empresa sigue cotizando, quién posee cada proyecto, el estado de permisos y financiación, contratos de compra, coste eléctrico, deuda y dilución.
Conclusión
La combinación de plasma de aire y electrorreducción con cobre y hierro es una ruta experimental interesante para producir amoníaco gaseoso con materiales abundantes. Todavía no ha demostrado coste, vida útil ni eficiencia de planta suficientes para sustituir de forma general a Haber-Bosch.
Su mejor oportunidad puede estar en unidades modulares alimentadas con electricidad baja en carbono, cerca del consumo. Para llegar allí hacen falta validación independiente, pruebas prolongadas y balances completos de energía, carbono y nitrógeno. Este contenido es informativo y no constituye una recomendación de inversión.
Referencia del estudio
Regulating Multifunctional Oxygen Vacancies for Plasma-Driven Air-to-Ammonia Conversion, Angewandte Chemie, 2025.
