El amoniaco verde y su potencial futuro en la transición energética

La transformación de los sistemas energéticos es indispensable para limitar el aumento de la temperatura global y evitar impactos severos en los sistemas productivos, alimentarios y sociales, de acuerdo con la Agencia Internacional de la Energía (IEA) y con los informes climáticos del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC). Por ello, desde la academia y la industria investigan nuevos caminos para generar energía, sin perder de vista la sostenibilidad: aquí es donde el amoniaco verde entra a escena.   

Pero, ¿qué es el amoniaco verde? Se trata de un compuesto químico idéntico al amoniaco convencional (NH₃), pero producido a partir de hidrógeno renovable, obtenido mediante electrólisis del agua utilizando electricidad de fuentes limpias como la solar o la eólica. 

A diferencia del amoniaco tradicional —fabricado a partir de hidrógeno derivado del gas natural—, esta ruta permite reducir de forma sustancial las emisiones asociadas a su producción. 

Sustituir el hidrógeno fósil por hidrógeno renovable puede reducir las emisiones del proceso de 1.5 toneladas de CO₂ a aproximadamente 0.38 toneladas de CO₂ por tonelada de amoniaco producido, dependiendo del origen de la electricidad, según el artículo “Green Ammonia: sustainable production from renewable hydrogen”, publicado por la Universidad Nacional de La Matanza (Argentina) en 2024. 

Esta diferencia explica por qué el amoniaco verde ha comenzado a posicionarse como un vector relevante dentro de las estrategias de descarbonización industrial. Sin embargo, más allá de la reducción directa de emisiones, esta sustancia se considera un habilitador de la transición energética porque resuelve uno de los principales cuellos de botella de las energías renovables: el almacenamiento y transporte de energía a gran escala. 

De acuerdo con estudios técnicos publicados en ScienceDirect y análisis de ciclo de vida desarrollados por universidades europeas coinciden en que el hidrógeno renovable, aunque es una alternativa limpia, presenta limitaciones logísticas significativas debido a su baja densidad energética y los altos requerimientos de compresión o licuefacción. 

 Por otro lado, el amoniaco aparece como un portador energético más eficiente, capaz de convertir electricidad renovable intermitente en energía química estable, almacenarla por largos periodos y transportarla a centros industriales o puertos, facilitando su uso en sectores difíciles de electrificar. 

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¿Cómo se obtiene el amoniaco verde? 

 La producción de amoniaco verde combina tecnologías ampliamente conocidas por la industria química con un cambio estructural en el origen de la energía. El proceso se divide en tres etapas principales: 

• Producción de hidrógeno verde, mediante electrólisis del agua alimentada con electricidad renovable. 
• Obtención de nitrógeno, generalmente a partir del aire, utilizando tecnologías maduras como la separación criogénica. 
• Síntesis de amoniaco, normalmente mediante una versión adaptada del proceso Haber-Bosch. 

Según el estudio técnico de la Universidad Nacional de La Matanza, aunque la reacción química es la misma que en el proceso convencional, el desafío radica en adaptar la síntesis a la intermitencia de las fuentes renovables y reducir el elevado consumo energético del proceso. 

Incluso las plantas más eficientes requieren más de 10 MWh por tonelada de NH₃ producido, lo que ha impulsado la investigación en nuevos catalizadores, integración de calor residual y modificaciones al proceso Haber-Bosch tradicional. 

¿Cuál es la importancia del amoniaco verde en la transición energética? 

El interés por el amoniaco verde surge de una limitación ampliamente documentada en la transición energética: no todos los sectores pueden electrificarse de manera directa. 

Análisis técnicos publicados en ScienceDirect, señalan que actividades como el transporte marítimo, la industria pesada o el almacenamiento energético a largo plazo necesitan vectores energéticos que concentren mucha energía en poco volumen y que puedan transportarse con facilidad. 

Bajo estos casos, la electricidad por sí sola no es suficiente, y el hidrógeno presenta dificultades logísticas; por ello, el amoniaco se estudia como una alternativa viable para llevar energía limpia a estos sectores. 

Además, el amoniaco presenta otras ventajas frente al hidrógeno en estado puro; por ejemplo, en el citado estudio de la Universidad Nacional de La Matanza, se menciona que este elemento tiene una densidad energética volumétrica de 12.7 MJ/L, superior a la del hidrógeno líquido (8.49 MJ/L) y muy por encima del hidrógeno comprimido. 

Dicha característica, junto con la existencia de infraestructura industrial y portuaria ya instalada, explica por qué el amoniaco verde se perfila como un complemento clave del hidrógeno renovable, más que como un competidor directo. 

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Amoniaco verde y su contexto mundial 

A escala global, el amoniaco es uno de los químicos más producidos del mundo, con una demanda anual superior a 180 millones de toneladas, impulsada principalmente por la industria de fertilizantes. 

Estimaciones de organismos internacionales como la IEA, el IPCC y la ONU, señalan que su producción convencional es responsable de alrededor del 1.3% de las emisiones globales de CO₂, lo que lo convierte en un objetivo prioritario para la descarbonización industrial. En respuesta, distintos países y regiones han comenzado a integrar el amoniaco verde en sus estrategias energéticas. 

Europa, Australia, Chile y Medio Oriente lo consideran una vía para: 

• Reducir la huella de carbono de la industria química 
• Exportar energía renovable en forma química 
• Desarrollar nuevos hubs energéticos vinculados a puertos e infraestructura industrial 

Proyectos como los impulsados por Moeve en el sur de España, integrados a valles de hidrógeno y entornos portuarios, muestran cómo el amoniaco verde empieza a pasar del plano conceptual a la planificación territorial e industrial. 

Procesos de producción de amoniaco verde 

Desde el punto de vista técnico, la producción de amoniaco verde enfrenta desafíos relevantes: 

• Elevado consumo energético, especialmente en la síntesis 
• Operación a altas presiones (130–330 atm) y temperaturas superiores a 400 °C 
• Necesidad de catalizadores más eficientes y resistentes 

Investigaciones recientes exploran mejoras al proceso Haber-Bosch, así como rutas alternativas emergentes; sin embargo, los análisis de ciclo de vida advierten que los beneficios climáticos del amoniaco verde dependen fuertemente del origen de la electricidad. 

Cuando se utiliza energía eólica, la reducción de emisiones puede superar el 80% frente al proceso fósil, mientras que con mixes eléctricos intensivos en carbono el beneficio se reduce de forma significativa. 

Además, estos estudios subrayan que la descarbonización energética puede desplazar impactos hacia otros ámbitos, como el uso de agua y suelo, lo que refuerza la necesidad de una planeación integral.

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Casos de uso ecológicos del amoniaco verde 

El amoniaco verde se perfila como una herramienta transversal en distintos sectores: 

• Industria energética. Almacenamiento de energía renovable a gran escala y respaldo frente a la intermitencia. 
• Transporte marítimo. Combustible alternativo de bajas emisiones para rutas de larga distancia. 
• Industria química y fertilizantes. Sustitución progresiva del amoniaco de origen fósil, con impacto directo en la huella de carbono del sistema alimentario. 
• Comercio internacional de energía. Exportación de energía renovable en forma de molécula. 

Desde una perspectiva ambiental, su principal ventaja es la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero; sin embargo, su adopción sostenible requiere gestionar adecuadamente los impactos indirectos asociados a infraestructura, recursos hídricos y materiales. 

El rol del amoniaco verde en los sistemas energéticos del futuro 

La evidencia científica, técnica e industrial coincide en que el amoniaco verde no es una solución única ni inmediata, pero sí una pieza estratégica dentro de la transición energética; en este sentido, su principal valor radica en su capacidad para conectar la generación renovable con sectores industriales que hoy no pueden electrificarse fácilmente. 

Asimismo, los estudios académicos y análisis de ciclo de vida de este elemento, consultados para este texto, muestran que su impacto positivo depende de cómo se produce, con qué energía y en qué contexto territorial; por ello, más que sustituir por completo a los combustibles fósiles, el amoniaco verde se perfila como un vector de transición, capaz de habilitar nuevos modelos energéticos, industriales y logísticos en el mediano y largo plazo. 

Organismos internacionales como la Agencia Internacional de la Energía (IEA) y la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) coinciden en que el amoniaco verde tendrá un rol creciente en los próximos años, no como una solución aislada, sino como parte de sistemas energéticos híbridos que integran electricidad renovable, hidrógeno y vectores químicos. 

Pero, su desarrollo exigirá políticas públicas, inversión en infraestructura y criterios claros de sostenibilidad, así como una planeación industrial y territorial cuidadosa. Bajo estas condiciones, el amoniaco verde puede contribuir a una transición energética más robusta, capaz de reducir emisiones sin comprometer la seguridad energética ni el funcionamiento de sectores clave para la economía global.