Ausrüstung für nachhaltige Düngemittelproduktion in etwa drei Jahren fertig

Autor: Sigurður Már Hardarson

Das innovative Unternehmen Atmonia arbeitet an zwei verschiedenen Produkten, die beide das ultimative Ziel haben, Düngemittel nachhaltig zu produzieren – und zwar in jeder Größenordnung. Ziel ist es, das erste Produkt im Jahr 2026 und die anderen zwei Jahre später auf den Markt zu bringen.

In den letzten Jahren wurde hier in Bændablaðin regelmäßig über die Fortschritte von Atmonia berichtet, da ihre Technologie in naher Zukunft einen entscheidenden Einfluss auf Islands Potenzial für eine nachhaltige Düngemittelproduktion haben wird.

Beträchtliches Wachstum

Laut Manager Guðbjargar Rist ist das Unternehmen im vergangenen Jahr erheblich gewachsen.

„Wir haben mittlerweile ein Team von 20 Leuten, und die meisten von ihnen arbeiten in der Forschung und Entwicklung für die beiden Projekte.“ Es gab auch umfangreiche Geschäftsentwicklungsarbeiten, die zu bedeutenden Verträgen mit Unternehmen wie SABIC geführt haben, das die exklusiven Rechte zur Produktion von Ammoniak mithilfe der Atmonia-Technologie in den Regionen Saudi-Arabien, Bahrain, Kuwait und Oman erworben hat.“

Guðbjörg sagt, dass einer der Produkttypen, die entwickelt werden, im Wesentlichen darin besteht, in die Atmosphäre entweichendes Ammoniak aufzufangen und in einen wertvollen Nitratdünger umzuwandeln. „Wenn Ammoniak in die Atmosphäre gelangt, stellt das nicht nur einen Wertverlust dar, sondern die Freisetzung von Ammoniak verursacht auch schwere Umweltschäden; wie die Versauerung von Seen und Meeren. Auf diese Weise geht jedes Jahr eine große Menge Ammoniak verloren, beispielsweise durch Gülle. Indem Sie dieses Ammoniak in Wert umwandeln, können Sie eine Menge beim Kauf von Düngemitteln einsparen und Ihren CO2-Fußabdruck reduzieren. Beispielsweise geht man davon aus, dass die Menge an Stickstoff, die in Island jedes Jahr in Form von Ammoniak aus der Gülle verloren geht, dem Stickstoff im Dünger entspricht, der jedes Jahr ins Land eingekauft wird. Das Produkt von Atmonia, das 2026 auf den Markt kommen soll, eignet sich besonders gut für Anlagen, die bereits Methangas aus Abfall produzieren. Das Produkt wird dann einfach mit dem aus dem Abfall gesammelten Gas verbunden, das sowohl Methan als auch Ammoniak enthält. Anschließend wird das Ammoniak vom Methan abgetrennt und in wertvolles Nitrat umgewandelt. Atmonia hat bereits ein Pilotprojekt mit SORPU am Laufen, bei dem Ammoniak, das als Nebenprodukt aus der Kompostierungsanlage zur Methangasproduktion GAJA anfällt, gleichzeitig in Nitrat umgewandelt wird.“

Die Suche nach der Motivation

Das andere Projekt von Atmonia umfasst die Herstellung von Ammoniak bei Raumtemperatur und Raumdruck aus Wasser, Atmosphäre und Strom.

„Solange bei der Produktion nachhaltiger Strom verwendet wird, ist auch das produzierte Ammoniak nachhaltig.“ Dieses Projekt erhielt im vergangenen Jahr von der Europäischen Union eine Förderung in Höhe von rund 3,5 Millionen Euro für drei Jahre.

Ein wichtiger Meilenstein wurde im vergangenen Jahr ebenfalls erreicht, als Atmonia erstmals schlüssig nachweisen konnte, dass in einer der patentierten Verbindungen von Atmonia eine „Katalyse“ stattgefunden hat. Ein „Katalysator“ ist, wenn ein Stoff eine chemische Reaktion beschleunigt.

Im Fall der Technologie zur Ammoniakherstellung kann man sagen, dass die chemische Reaktion, die aus Stickstoff in der Atmosphäre und Wasser mit Elektrizität Ammoniak erzeugt, nicht ohne Hilfe stattfinden kann.

Wenn jedoch Wasser und Stickstoff mit einer bestimmten Metalllegierung (dem Katalysator) in Kontakt kommen – und während Strom durch den Katalysator fließt, findet diese gewünschte chemische Reaktion statt. Aus Stickstoff und Wasser entsteht dann Ammoniak.

„Die Suche nach dieser speziellen Metalllegierung bzw. diesem Katalysator ist seit 2012 die Mission von Atmonia und es geht darum, genau den richtigen Katalysator zu finden, der dies leisten kann“, erklärt Guðbjörg.

Sie fügt hinzu, dass es bisher keinem Forscher gelungen sei, die Ammoniakproduktion auf diese Weise mit elektrischem Strom anzuregen, heißt es in veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten. Atmonia arbeitet derzeit an der Verbesserung des Katalysators und es wird erwartet, dass das erste Gerät dieser Art im Jahr 2028 auf den Markt kommt.

Die Geräte können zu Hause auf Bauernhöfen installiert werden

Im anderen Gerät wird der Prozess beschleunigt, indem Ammoniak in Stickstoff umgewandelt wird. „Da sind sogenannte Biokatalysatoren am Werk, also Enzyme.“ Die Enzyme sind in aus der Natur isolierten Bakterien enthalten. Die Bakterien werden in einem speziellen Tank gehalten, der von Atmonia gebaut wird.

Wenn Ammoniak in den Tank gepumpt wird, wandeln die Enzyme in den Bakterien – die sich im Tank befinden – das Ammoniak sofort in Nitrat um, das ein wertvollerer und nutzbarerer Dünger als reines Ammoniak ist“, sagt Guðbjörg.

Es wird erwartet, dass ein spezialisiertes Fertigungsunternehmen die Produktion der Geräte übernimmt. Guðbjörg sagt, dass Atmonia jedoch die Produktion bestimmter Komponenten für beide Geräte aufbauen wird, die für den effizienten Betrieb der Geräte unerlässlich sein werden.

Die Geräte, die auf den Markt gebracht werden sollen, sollen einerseits eine maximale Produktion von 150 Tonnen Ammoniak und andererseits 23 Tonnen Ammoniumnitrat pro Jahr haben.

Als Guðbjörg nach den Einsatzmöglichkeiten der Geräte für Landwirte gefragt wird, sagt sie, dass die Geräte problemlos direkt zu Hause auf dem Bauernhof installiert werden können. „Viel wirtschaftlicher wird es aber in beiden Fällen sein, den Dünger daraus in ‚Mini-Fabriken‘ herzustellen, wo vielleicht 100 Geräte gleichzeitig laufen und der Dünger dann an seinen Bestimmungsort transportiert wird.“

Wirtschaftlichere Düngemittelproduktion mit Atmonia-Technologie

Sie geht davon aus, dass es in Island kostengünstiger sein wird, die Geräte zur Düngemittelproduktion zu Hause auf Bauernhöfen zu verwenden, als importierten Fertigdünger zu kaufen, da Strom hier relativ günstig ist, während Dünger im Einzelhandel teuer ist. „Auf landwirtschaftlichen Betrieben im Ausland ist es aufgrund der hohen Strompreise und der günstigeren Düngemittel auf dem Markt ungewiss, ob mit der Produktion direkt auf dem Bauernhof eine Effizienz erzielt wird.“

Wenn die Geräte jedoch in „Minifabriken“ nach den Spezifikationen von Atmonia zusammengebaut werden und der Dünger dann über relativ kurze Distanzen zu 100 oder mehr landwirtschaftlichen Betrieben transportiert wird, ist es ziemlich sicher, dass mit der Technologie von Atmonia hergestellter Dünger rentabler ist als der auf dem Markt verkaufte Dünger Markt. An den meisten Orten der Welt.