1914'te geliştirilen Haber-Bosch prosesi, insanlık tarihinin en önemli icatlarından biridir. Azot ve hidrojenden büyük ölçekli amonyağın sentezlenmesini sağlayarak modern tarımı mümkün kılmıştır.
Günümüzde amonyaktan elde edilen gübreler, dünya nüfusunun yaklaşık yarısını besliyor. Ancak amonyağın stratejik önemi artık sadece gıda üretimiyle sınırlı değil. Sıfır karbonlu denizcilik yakıtı için önde gelen bir aday, uzun mesafeler boyunca hidrojen taşımak için uygun bir taşıyıcı ve yenilenebilir enerji sistemleri için potansiyel bir enerji depolama ortamı olarak ortaya çıkıyor. Jeopolitik bozulmaların kritik enerji koridorlarında yarattığı tekrarlanan yakıt arzı şokları, küresel tedarik zincirlerinde fosil yakıt bağımlılığının kırılganlığını ortaya koyduğundan, bu rollerin her biri daha da aciliyet kazanmıştır.
Bu bağlamda, amonyak üretiminin küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık %2'sini oluşturması ve bir yüzyıldır temel bir değişiklik göstermemesi, hem önemli bir sorun hem de büyük bir fırsat sunmaktadır.
San Francisco merkezli şirketin CEO'su ve kurucu ortağı Karen Baert AmmobiÇözümün Haber-Bosch'u değiştirmekte değil, yeniden icat etmekte yattığına inanıyor. Şirket bu yaklaşımına Haber-Bosch 2.0 adını veriyor. Ocak ayında bir anlaşmayı tamamladı. 7.5 milyon dolar tohum yuvarlak Shell Ventures, ALIAD (Air Liquide'in girişim kolu), Chevron Technology Ventures ve Japon denizcilik grubu Mitsui OSK Lines'ın girişim sermayesi kolu olan MOL Switch tarafından desteklenmektedir.
Amonyak fırsatı
Amonyak, dünyada en çok üretilen ikinci kimyasal maddedir. Azotlu gübreye odaklanan yerleşik pazarının yıllık değeri yaklaşık 100 milyar dolardır. Ancak ortaya çıkan yeni uygulamalar, önemli bir büyüme beklentisini tetikliyor. Ammobia'nın yatırımcı materyalleri Amonyak, temiz yakıt ve enerji taşıyıcı rolleri açısından genişledikçe, hedef pazarın 400 milyar dolar olacağı tahmin ediliyor. Uluslararası Enerji Ajansı projeleri Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün küresel filo için belirlediği net sıfır hedefine ulaşmak için çalışan denizcilik sektörünün, amonyağın 2030 yılına kadar denizcilik yakıt talebinin %8'ini, 2050 yılına kadar ise %46'sını oluşturabileceğini belirtiyor.
Amonyakın denizcilik yakıtı olarak kullanılmasının temelinde pratik bir avantaj yatmaktadır: Hidrojenin aksine, nispeten düşük basınçlarda sıvı halde depolanabilir ve taşınabilir; bu da mevcut LPG ve kimyasal lojistik ağlarıyla kısmen örtüşen altyapı kullanılarak gerçekleştirilebilir. Hidrojen taşıyıcısı olarak ise, bol miktarda yenilenebilir kaynağa sahip bölgelerde üretilen yeşil hidrojeni, bu kaynaklardan uzaktaki sanayi merkezlerine taşımanın bir yolunu sunmaktadır. Her iki işlev de aynı temel koşula bağlıdır: Amonyak, rekabetçi maliyetle ve günümüzün standart süreçlerine göre önemli ölçüde daha düşük emisyonlarla üretilebilir. Ammobia'nın kapatmaya çalıştığı boşluk da budur.
Geleneksel amonyağın karbondan arındırılması neden bu kadar zor?
Geleneksel Haber-Bosch prosesi yaklaşık 200 bar basınçta ve 500 ile 600 derece Celsius arasında sıcaklıklarda çalışır. Bu aşırı koşullar, muazzam sermaye harcaması, büyük ölçekli merkezi üretim ve neredeyse tamamen doğal gaz veya kömüre bağlı hammaddeler gerektirir. Baert, Climate Solutions News'e verdiği demeçte, "Yeni bir amonyak tesisi inşa etmek yaklaşık bir milyar doların üzerinde bir yatırım gerektiriyor" dedi. "Bir amonyak kompleksi, etrafında arabayla birkaç dakikada dolaşabileceğiniz türden bir komplekstir."
Bu fiziksel ve ekonomik ölçek, anlamlı yenilikleri zorlaştırdı. Sektör, temel kimyayı sorgulamak yerine, yüzyıl boyunca aynı temel kimya etrafında optimizasyon yaptı. Baert'in söylediğine göre, Ammobia dört yıl önce kurulduğunda, amonyak üretimine yeni yaklaşımlar üzerinde çalışan küresel çapta sadece bir başka girişim şirketi vardı. O zamandan beri alan büyüdü ve bazı şirketler küçük ölçekli uygulamalar için daha uygun olan elektrokimyasal yolları izledi. Ancak Ammobia'nın çalışma koşullarında keskin bir azalma sağlayan termokimyasal yolu, büyük ölçüde rekabet edilmemiş bir alan olarak kaldı.
Ammobia'nın kurucu ortakları Karen Baert (sağda) ve Tristan Gilbert.
Ammobia'nın farklı olarak yaptığı şey nedir?
Ammobia'nın inovasyonu, amonyak reaktörüne eklenen yeni malzemelere odaklanıyor. Bu malzemeler, sentezin geleneksel 200 bar yerine 20 ila 60 bar arasındaki basınçlarda ve günümüz standartlarından yaklaşık 150 derece daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşmesine olanak tanıyor.
Sonuç olarak, Ammobia'nın tahminine göre geleneksel bir tesisin sermaye maliyetinin yaklaşık yarısına inşa edilebilecek bir üretim ünitesi ortaya çıkıyor. Baert, "Daha düşük sıcaklık ve basınçlar sayesinde daha az malzeme, daha ucuz malzemeler, daha az kompresör, daha ucuz kompresörler kullanabilirsiniz" dedi.
Teknoloji aynı zamanda modüler olacak şekilde tasarlanmıştır. Günümüzdeki amonyak tesisleri devasa merkezi alanlar gerektirirken, Ammobia'nın sistemi, taşınabilen, istiflenebilen ve talep noktasına yakın bir yere kurulabilen standartlaştırılmış kızaklardan oluşmaktadır. Bu modülerlik sadece lojistik bir kolaylık değildir. Mevcut tedarik zincirinin daha az görünür verimsizliklerinden birini ele almaktadır: Merkezi bir tesiste üretilen amonyak, gemi veya kamyonla son müşteriye ulaşana kadar, etkin maliyeti üretim fiyatının iki ila üç katı olabilir. Talep noktasına yakın yerlerde bulunan daha küçük tesisler bu yükü önemli ölçüde azaltır.
Maliyet tartışmayı kazanıyor.
Potansiyel müşteriler için maliyet düşürmenin mi yoksa emisyon azaltmanın mı daha cazip olduğu sorulduğunda, Baert doğrudan şu cevabı verdi: “Mevcut makro ortamda, insanların ilk önemsediği şey kesinlikle maliyettir.” Bu, endüstriyel karbonsuzlaştırmadaki daha geniş bir eğilimle tutarlıdır: Fiyat konusunda rekabet edemeyen temiz teknolojiler, çevresel niteliklerinden bağımsız olarak, ticari açıdan zorlu bir mücadeleyle karşı karşıya kalırlar.
Ammobia'nın iddiası, iki hedefin birbiriyle çelişmediği yönünde. Talebe yakınlık, süreçlerini birçok senaryoda zaten maliyet açısından rekabetçi kılıyor. Bunun ötesinde, fosil yakıt piyasalarındaki son dalgalanmalar hesaplamayı daha da değiştirdi. Jeopolitik istikrarsızlığın tetiklediği arz kesintileri, geleneksel amonyak fiyatlarını yukarı çekerken, temiz amonyak üretim maliyetine ilişkin tahminler düşmeye devam etti. Baert, "Tarihte ilk kez," diye belirtti, "dünyanın birçok yerinde doğal gaz veya kömürden üretilen geleneksel amonyak, Çin, Orta Doğu ve diğer yerlerdeki ilk büyük temiz amonyak tesislerinin bazılarının maliyet tahminlerinden daha pahalı."
Şirketin, bir müşteriyle gelir getirici bir kurulum hedefleyen ilk ticari sisteminin 2028'de piyasaya sürülmesi planlanıyor. Tam ölçekli prototip gösterimi için teknoloji hazırlık seviyesi olan TRL 6'daki bir pilot tesisin ise bu yaz faaliyete geçmesi bekleniyor.
Genişlemenin eşiğinde bir pazar
Denizcilik sektöründe fosil yakıtlardan arınma süreci, on yıl önce şüphecilerin tahmin ettiğinden daha hızlı ilerliyor. Baert somut kanıtlar sunuyor. Belçikalı denizcilik şirketi Exmar Nisan ayında HD Hyundai'nin Ulsan tersanesinde dünyanın ilk okyanus aşırı amonyaklı çift yakıtlı gemileri olan Antwerpen ve Arlon'un isimleri verildi.Teslimatın bu yılın sonlarına doğru yapılması planlanıyor. HD Hyundai toplamda sekiz adet amonyak yakıtlı gemi siparişi aldı. İki Exmar gemisi, dört gemilik serinin ilk ikisi olup, üç buçuk yıldan uzun bir süre önce başlatılan ortak geliştirme programının doruk noktasını temsil ediyor.
Baert, “Denizcilik sektöründe bir şey var,” dedi. “2050 yılına kadar karbondan arındırmamız gerekiyor ve 2050, bir geminin ömrü kadar kısa bir süre. Kelimenin tam anlamıyla çok yakın.” Sipariş hızı, sektörün bu mantığı benimsediğini gösteriyor. İstikrarlı bir ticari temel sağlayan yerleşik gübre talebi ve hızlanan enerji uygulamalarıyla, düşük maliyetli, düşük karbonlu üretim için yapısal gerekçe her geçen yıl daha da güçleniyor.
Ammobia'nın süreci, tasarım gereği modüler ve talebe göre ölçeklenebilirdir.
Yatırımcı karmasının önemi
Ammobia'nın tohum yatırım turunun stratejik bileşimi, şirketin birleşen çeşitli sektörlerdeki konumunu yansıtıyor. Büyük bir endüstriyel gaz tedarikçisi olan ALIAD, potansiyel bir hidrojen hammaddesi sağlayıcısı ve nihai alıcısıdır. Shell ve Chevron, termokimyasal tesisleri işletme deneyimine sahip ve amonyak sektörünün büyümesiyle birlikte bu alanda rol almak için konumlanıyorlar. MOL Switch'in ilgisi açık: Ana şirketi Mitsui OSK Lines, amonyağın birincil yakıt olduğu bir geleceğe hazırlanıyor. Baert, "Bu sektörde rol oynamak istiyorlar," dedi. "Ve Ammobia'nınki gibi bir teknolojiye erişmenin rekabet avantajı olduğunu düşünüyorlar."
Ona göre, ticari çıkarların bu şekilde örtüşmesi bir tesadüf değil, bir özelliktir. Kimya, enerji ve lojistik sektörlerinin kesişim noktasında faaliyet gösteren bir girişim için, mevcut şirketler yıkılması gereken engeller değil, katılımları pazar benimsenmesini hızlandıran ve uygulama riskini azaltan ortaklardır.
Belçika'dan Stanford'a, oradan da laboratuvara
Baert Belçika'da büyüdü ve ilk hedefini oldukça basit olarak tanımlıyor: Okyanusu korumak istiyordu. Rekabetçi bir yelkenci olarak, çevresel olarak tehlikede olan şeylerin farkındaydı. Ortak kurucusu doktorasını tamamlarken o da Stanford'da MBA'sini tamamladı ve profesyonel yolu burada şekillendi. İkisi üniversitenin hidrojen öğrenci kulübü aracılığıyla tanıştılar ve Baert'in anlatımına göre, hem ortak hedefleri hem de birbirini tamamlayan becerilerini hemen fark ettiler.
Ammobia 2025 yılında aday gösterildi. Dünya Ekonomik Forumu Teknoloji ÖncüsüBaert ve kurucu ortağı Tristan Gilbert de bu listeye dahil edildi. Forbes 30 Yaş Altı 30 İmalat ve Sanayi Listesi 2024 2025 yılında Baert, Enerji Geçişinde Kadınlar Ödülleri'nde Yılın Bilim İnsanı ödülünü ve Temiz Teknoloji ve Sürdürülebilirlik Alanında Kadınlar Girişim Yarışması'nda birincilik ödülünü kazandı; bu ödülü hemen başka bir yöne çevirdi. "Bilim insanı ödülü aslında tüm Ammobia ekibine ve teknolojimizi geliştirmek için her gün laboratuvarda çok çalışan tüm bilim insanlarına ve mühendislere bir övgüdür," dedi.
Daha uzun yay
Ammobia'nın hedefi, 2030 yılına kadar farklı hammaddelerden ve farklı coğrafyalarda faaliyet gösteren çok sayıda ticari projeye sahip olmaktır. Amaç, düşük maliyetli, düşük karbonlu amonyağın niş bir premium ürün olarak değil, her ölçekte mevcut ve değişken fosil yakıt tedarik zincirlerinden bağımsız, ana akım bir endüstriyel girdi olarak elde edilebileceğini kanıtlamaktır.
Haber-Bosch süreci, mucitlerine Nobel Ödülü kazandırdı çünkü insan uygarlığını binlerce yıldır kısıtlayan bir sorunu çözdü. Bu sürecin şimdi ürettiği emisyonlarla ilgili soruna ne yapılacağına dair baskı da benzer bir aciliyetle artıyor. Malzeme bilimi ve modüler mühendisliğin bu sorunu gerekli hız ve ölçekte çözüp çözemeyeceği henüz belli değil. Ancak Ammobia'nın topladığı yatırımcı desteği, sektörün bu soruyu teorik olmaktan ziyade acil bir sorun olarak ele almaya başladığını gösteriyor.
