Ácido nítrico

El ácido nítrico es un compuesto mineral oxigenado del nitrógeno de fórmula HNO₃, clasificado entre los diez productos químicos industriales más fabricados por volumen. Constituye un intermediario esencial en la cadena de valor del nitrógeno, situado aguas abajo del amoníaco y aguas arriba de los fertilizantes nitratados, de la urea y múltiples derivados industriales. La mayor parte del ácido nítrico producido se destina a fertilizantes inorgánicos; se neutraliza fundamentalmente con amoníaco para formar nitrato de amonio^[1]. Otras aplicaciones industriales abarcan explosivos, fibras sintéticas (caprolactama, nailon), plásticos de ingeniería, y reductores de NOx para la depuración de humos^[2][3].

Fabricación

El proceso industrial se basa en la oxidación catalítica del amoníaco sobre una malla de platino-rodio, seguida de la absorción de los óxidos de nitrógeno en agua. Esta vía de síntesis, conocida como proceso Ostwald, se desarrolla en dos etapas principales. En un primer reactor, la mezcla amoníaco-aire reacciona a alta temperatura para producir monóxido de nitrógeno (NO). Este gas se oxida posteriormente a dióxido de nitrógeno (NO₂), que se absorbe en una columna a contracorriente de agua desmineralizada, condensado de vapor o condensado de proceso, según la reacción: 3 NO₂ + H₂O ↔ 2 HNO₃ + NO^[4].

La concentración del ácido obtenido oscila generalmente entre 50 y 65 % en masa, según la presión, la temperatura y el número de etapas de absorción^[4]. Para obtener ácido concentrado, son necesarios procesos directos complementarios: el N₂O₄ líquido reacciona bajo presión de unos 50 bar con oxígeno y ácido diluido para formar HNO₃ concentrado^[5]. Las unidades europeas presentan capacidades de 150 a 2.500 t/día, con unos cien sitios en actividad en la UE-25, Suiza y Noruega en 2006^[1].

Usos agronómicos e industriales

En el sector de fertilizantes, el ácido nítrico ocupa una posición central en la cadena de producción de nitratos. Constituye un segundo intermediario para la fabricación de nitratos, en particular nitrato de amonio y amonitrato cálcico (CAN), así como de soluciones nitrogenadas (UAN)^[6][7]. Los fertilizantes terminados incluyen también los fertilizantes NPK^[6].

Los mercados no agronómicos representan una porción significativa de la demanda. El ácido nítrico sirve para la producción de explosivos industriales (ANFO, emulsiones), caprolactama para poliamidas, ácido adípico, dinitrotolueno, nitrobenceno, así como reactivos para el tratamiento de aguas y la reducción catalítica de óxidos de nitrógeno en instalaciones fijas y transporte marítimo^[2][3].

Mercado y comercio

El mercado del ácido nítrico está estructuralmente vinculado al del amoníaco, cuyo costo de producción está dominado por el precio del gas natural. Este combustible representa aproximadamente el 90 % de los costos desembolsados de fabricación del amoníaco cuando el gas se sitúa en 7 USD/MMBtu^[6]. Esta dependencia explica que las nuevas capacidades nitrogenadas (fuera de China) se concentren en regiones de bajo costo energético: Oriente Medio, África del Norte y América del Norte^[6].

A diferencia de los mercados del fosfato y la potasa, fuertemente concentrados geográficamente, el sector nitrogenado presenta una fragmentación más pronunciada debido a la amplia disponibilidad de materias primas (gas natural y aire)^[8]. Los mayores productores mundiales de nitrógeno son CF, Yara, Nutrien, Ostchem, OCI, TogliattiAzot, Koch y EuroChem^[8].

Regulación y medio ambiente

La producción de ácido nítrico constituye una de las fuentes industriales principales de emisiones de óxido nitroso (N₂O). Las referencias bibliográficas del documento BREF LVIC-AAF mencionan trabajos sobre la descomposición catalítica directa del N₂O, la reducción asistida por hidrocarburos, así como procesos de abatimiento secundario y terciario probados a escala industrial^[9].

Las instalaciones están sujetas al Sistema de Comercio de Derechos de Emisión (SCDE-UE) y, a medio plazo, al mecanismo de ajuste carbono en fronteras (MACF) para las importaciones de productos nitrogenados. La directiva nitratos regula asimismo el uso agrícola de fertilizantes nitratados, con incidencias indirectas sobre la demanda de ácido nítrico mediante las normativas sobre esparcimiento y zonas vulnerables.