A grandes rasgos, el amoníaco parece un combustible ideal: no contiene carbono, es de alta densidad energética y es más fácil de transportar y almacenar que el hidrógeno. Además, ya se fabrica y transporta a gran escala, lo que significa que podría transformar los sistemas energéticos utilizando la infraestructura existente. Sin embargo, la combustión del amoníaco genera óxidos nitrosos peligrosos, y la descomposición de las moléculas de amoníaco para crear combustible de hidrógeno suele requerir mucha energía y motores especializados.

La startup Amogy, fundada por cuatro exalumnos del MIT, cree contar con la tecnología necesaria para que el amoníaco se convierta finalmente en una fuente importante de combustible. La compañía ha desarrollado un catalizador que, según afirma, puede descomponer (o "craquear") el amoníaco en hidrógeno y nitrógeno con una eficiencia hasta un 70 % superior a la de los sistemas de última generación actuales.La empresa planea vender sus catalizadores, así como sistemas modulares que incluyen pilas de combustible y motores para convertir el amoníaco directamente en energía. Estos sistemas no queman ni queman amoníaco, evitando así los riesgos para la salud asociados a los óxidos nitrosos.

Desde su fundación en 2020, Amogy ha utilizado su tecnología de craqueo de amoníaco para crear el primer dron, tractor, camión y remolcador propulsados ​​por amoníaco del mundo. También ha logrado alianzas con líderes del sector, como Samsung, Saudi Aramco, KBR y Hyundai, recaudando más de 300 millones de dólares.

“Nadie ha demostrado que el amoníaco se pueda usar para impulsar cosas a la escala de barcos y camiones como nosotros”, afirma el director ejecutivo Seonghoon Woo, PhD ´15, quien fundó la empresa junto con Hyunho Kim, PhD ´18, Jongwon Choi, PhD ´17, y Young Suk Jo SM ´13, PhD ´16. “Hemos demostrado que este enfoque funciona y es escalable”.

A principios de este año, Amogy completó una planta de investigación y fabricación en Houston y anunció una implementación piloto de su catalizador con la firma global de ingeniería JGC Holdings Corporation. Ahora, con un contrato de fabricación firmado con Samsung Heavy Industries, Amogy está listo para comenzar a entregar más sistemas a sus clientes el próximo año. La compañía implementará un proyecto piloto de conversión de amoníaco en energía de 1 megavatio en la ciudad surcoreana de Pohang en 2026, con planes de ampliar la capacidad a 40 megavatios en ese sitio para 2028 o 2029. Woo afirma que hay docenas de otros proyectos en marcha con corporaciones multinacionales.

Debido a las ventajas de densidad de potencia del amoníaco sobre las energías renovables y las baterías, la empresa apunta a industrias que consumen mucha energía, como el transporte marítimo, la generación de energía, la construcción y la minería, para sus primeros sistemas.

“Esto es solo el comienzo”, dice Woo. “Hemos trabajado duro para construir la tecnología y las bases de nuestra empresa, pero el verdadero valor se generará a medida que crezcamos. Hemos demostrado el potencial del amoníaco para descarbonizar la industria pesada, y ahora queremos acelerar la adopción de nuestra tecnología. Pensamos a largo plazo en la transición energética”.

Desbloqueo de una nueva fuente de combustible

Woo completó su doctorado en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales del MIT antes de que sus futuros cofundadores, Kim, Choi y Jo, completaran sus doctorados en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT. Jo trabajó en ciencias de la energía y realizó experimentos para aumentar la eficiencia de los motores como parte de su doctorado.

“Los programas de doctorado del MIT te enseñan a reflexionar profundamente sobre la resolución de problemas técnicos mediante enfoques sistémicos”, afirma Woo. “También te das cuenta del valor de aprender de los fracasos, y esa mentalidad iterativa es similar a la que se necesita en las startups”.

En 2020, Woo trabajaba en la industria de semiconductores cuando contactó a sus futuros cofundadores para preguntarles si estaban desarrollando algo interesante. En ese momento, Jo seguía trabajando en sistemas energéticos basados ​​en hidrógeno y amoníaco, mientras que Kim desarrollaba nuevos catalizadores para crear combustible de amoníaco.

“Quería fundar una empresa y desarrollar un negocio para hacer cosas buenas para la sociedad”, recuerda Woo. “Se hablaba del hidrógeno como una fuente de combustible más sostenible, pero nunca se había materializado. Pensamos que podría haber una manera de mejorar la tecnología de catalizadores de amoníaco y acelerar la economía del hidrógeno”.

Los fundadores comenzaron a experimentar con la tecnología de Jo para el craqueo de amoníaco, el proceso mediante el cual las moléculas de amoníaco (NH₃) se descomponen en sus componentes nitrógeno (N₂ ) e hidrógeno (H₂ ) . Hasta la fecha, el craqueo de amoníaco se ha realizado en plantas gigantes con reactores de alta temperatura que requieren grandes cantidades de energía. Estas altas temperaturas limitaban los materiales catalizadores que podían utilizarse para impulsar la reacción.

Partiendo de cero, los fundadores lograron identificar nuevas fórmulas de materiales que permitían miniaturizar el catalizador y trabajar a temperaturas más bajas. Los materiales patentados del catalizador permiten a la empresa crear un sistema que puede implementarse en nuevos lugares a un menor costo.

“Realmente tuvimos que rediseñar toda la tecnología, incluyendo el catalizador y el reformador, e incluso la integración con el sistema más amplio”, dice Woo. “Uno de los aspectos más importantes es que no quemamos amoníaco; no necesitamos combustible piloto y no generamos nitrógeno gaseoso ni CO₂ ” .

Actualmente, Amogy cuenta con una cartera de tecnologías de catalizadores patentadas que utilizan metales base y preciosos. La empresa ha demostrado la eficiencia de sus catalizadores en demostraciones, comenzando con el primer dron propulsado por amoníaco en 2021.El catalizador se puede utilizar para producir hidrógeno de manera más eficiente y, al integrarlo con motores o celdas de combustible de hidrógeno, Amogy también ofrece sistemas modulares de amoníaco a energía que pueden escalar para satisfacer las demandas energéticas de los clientes.

“Estamos facilitando la descarbonización de la industria pesada”, afirma Woo. “Nos centramos en el transporte, la producción química, la manufactura y las industrias con altas emisiones de carbono que necesitan descarbonizarse pronto, por ejemplo, para alcanzar los objetivos nacionales. Nuestra visión a largo plazo es habilitar el amoníaco como combustible en diversas aplicaciones, incluyendo la generación de energía, primero en microrredes y, finalmente, a escala de red completa”.

Escalando con la industria

Cuando Amogy finalizó sus instalaciones en Houston, una de sus primeras visitantes fue la profesora del MIT Evelyn Wang, quien también es vicepresidenta de energía y clima del MIT. Woo afirma que otras personas involucradas en el Proyecto Climático del MIT le han brindado su apoyo.

Otro socio clave para Amogy es Samsung Heavy Industries, que anunció un acuerdo plurianual para la fabricación de sistemas de conversión de amoníaco en energía de Amogy el 12 de noviembre.

“Nuestra estrategia es asociarnos con las grandes empresas de la industria pesada para acelerar la comercialización de nuestra tecnología”, afirma Woo. “Hemos trabajado con grandes compañías de petróleo y gas como BHP y Saudi Aramco, empresas interesadas en el hidrógeno como KBR y Mitsubishi, y muchas otras empresas industriales”.

Cuando se combina con otras tecnologías de energía limpia para proporcionar energía a sus sistemas, Woo dice que Amogy ofrece una manera de descarbonizar completamente los sectores de la economía que no pueden electrificarse por sí solos.

“ En el transporte pesado, es necesario utilizar combustible líquido de alta densidad energética debido a las largas distancias y los requisitos de energía”, afirma Woo. “Las baterías no pueden satisfacer esos requisitos. Por eso el hidrógeno es una molécula tan atractiva para la industria pesada y el transporte marítimo. Pero el hidrógeno debe mantenerse a temperaturas extremadamente bajas, mientras que el amoníaco puede estar líquido a temperatura ambiente. Nuestro trabajo ahora es proporcionar esa energía a gran escala”.

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