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Ammonia has emerged as a fuel that emits little greenhouse gas when burned, which is why shipping is looking at it. Its exhaust is another matter. At the Korea Institute of Energy Research (KIER), a team led by Dr. Sun-Mi Hwang has developed catalysts that, in lab tests, remove about 99% of the targeted pollutants from that exhaust.
El amoníaco se ha abierto camino como combustible que emite pocos gases de efecto invernadero al quemarse, y por eso el sector naviero lo estudia. Sus gases de escape son otra cuestión. En el Instituto Coreano de Investigación Energética (KIER), un equipo dirigido por Sun-Mi Hwang ha desarrollado catalizadores que, en pruebas de laboratorio, eliminan cerca del 99 % de los contaminantes objetivo de esos gases.
The problem is what leaves the stack. Burning ammonia produces nitrogen oxides (NOx), unburned ammonia and nitrous oxide (N2O), a greenhouse gas with a warming potential roughly 300 times that of carbon dioxide (CO2). Diesel ships already use catalysts that treat nitrogen oxides alone. Ammonia ships need separate catalysts and extra equipment for the rest, which takes up space on board and raises installation costs. The team calls this the primary barrier to commercialization.
El problema es lo que sale por la chimenea. La combustión del amoníaco produce óxidos de nitrógeno (NOx), amoníaco sin quemar y óxido nitroso (N2O), un gas de efecto invernadero cuyo potencial de calentamiento es unas 300 veces superior al del dióxido de carbono (CO2). Los buques diésel ya utilizan catalizadores que tratan únicamente los óxidos de nitrógeno. Los buques de amoníaco necesitan catalizadores separados y equipos adicionales para el resto, lo que ocupa espacio a bordo y eleva los costes de instalación. El equipo lo califica como el principal obstáculo para la comercialización.
The team's hybrid catalyst removes nitrogen oxides and unburned ammonia together, with a single catalyst layer that decomposes both at about 99% efficiency. It is at least 80% less costly than existing noble-metal alternatives, and catalyst use can be reduced by up to 50%. The second catalyst targets nitrous oxide and operates at 350 °C, the actual temperature of ship exhaust and about 100 °C below conventional commercial catalysts, which the team says exceed 450 °C. It decomposes nitrous oxide with over 99% efficiency and needs no external reducing agent.
El catalizador híbrido del equipo elimina juntos los óxidos de nitrógeno y el amoníaco sin quemar, con una única capa de catalizador que descompone ambos con una eficiencia de alrededor del 99 %. Cuesta al menos un 80 % menos que las alternativas existentes basadas en metales nobles, y el uso de catalizador puede reducirse hasta en un 50 %. El segundo catalizador se dirige al óxido nitroso y funciona a 350 °C, la temperatura real de los gases de escape de los barcos y unos 100 °C menos que los catalizadores comerciales convencionales, que según el equipo superan los 450 °C. Descompone el óxido nitroso con una eficiencia superior al 99 % y no necesita agente reductor externo.
For a shipowner, the gain is in space, weight and money. The team says both catalysts can be integrated directly into existing exhaust treatment systems on diesel ships, which it expects to speed commercialization. That is an expectation, not a schedule: the next step is pilot-scale demonstrations on ammonia-fueled engine systems, and the team gives no date for them.
Para un armador, la ventaja está en el espacio, el peso y el dinero. El equipo afirma que ambos catalizadores pueden integrarse directamente en los sistemas de tratamiento de gases de escape existentes de los buques diésel, lo que, según prevé, acelerará la comercialización. Es una expectativa, no un calendario: el siguiente paso son las demostraciones a escala piloto en sistemas de motores alimentados por amoníaco, y el equipo no ofrece fecha para ellas.
The figures come from the team's own catalytic reaction tests, published in Applied Catalysis B: Environment and Energy. They have yet to be checked on a running engine. Hwang calls the catalysts a breakthrough against "the most formidable barrier to ammonia-fueled shipping", a claim that will be tested once they leave the bench.
Las cifras proceden de las propias pruebas de reacción catalítica del equipo, publicadas en Applied Catalysis B: Environment and Energy. Aún deben verificarse en un motor en funcionamiento. Hwang describe los catalizadores como un avance frente a «la barrera más formidable para el transporte marítimo con combustible amoníaco», una afirmación que se pondrá a prueba cuando salgan del laboratorio.