Революция в химии — ученые изобрели новый метод получения аммиака

Исследователи из Сиднейского университета разработали новаторскую технологию производства аммиака с использованием электричества и искусственной молнии. Инновация предлагает более чистую, децентрализованную альтернативу процессу Габера-Боша, который доминирует в мировом производстве аммиака, но оставляет огромный углеродный след.

Об этом пишет издание Interesting Engineering.

Новое плазменное устройство превращает воздух в аммиак, устраняя необходимость в ископаемом топливе.

Аммиак, ключевой ингредиент удобрений, поддерживает почти половину производства продовольствия. Традиционно его производство требует высокой температуры, высокого давления и ископаемого топлива, что делает его одним из самых интенсивных по выбросам химических процессов в мире.

Подход сиднейской команды заключается в использовании плазмы для возбуждения азота и кислорода в воздухе, а затем в преобразовании этих молекул в газообразный аммиак с помощью мембранного электролизера.

Прорыв от лаборатории к газу

Исследование определяет, как этот двухэтапный метод позволяет избежать нескольких неэффективных действий предыдущих попыток. Большинство других лабораторий удавалось производить аммиак только в жидкой форме — аммоний, который требует дополнительной обработки, чтобы стать пригодным для использования. Новый метод обходит этот этап.

"В этом исследовании мы успешно разработали метод, который позволяет превращать воздух в аммиак в газообразной форме с помощью электричества", — сказал профессор П. Дж. Каллен, ведущий исследователь из Школы химической и биомолекулярной инженерии Сиднейского университета.

Разработка также открывает возможности для недорогого, масштабируемого и децентрализованного производства зеленого аммиака, что особенно важно для сельских или удаленных от электросетей районов.

Будущий носитель топлива и водорода

Аммиак необходим не только в сельском хозяйстве, но и в энергетическом секторе. Он содержит три атома водорода, что делает его эффективным способом хранения и транспортировки водорода. Отраслевые организации изучают методы извлечения водорода из аммиака путем "расщепления" молекул.

Безуглеродный профиль аммиака также делает его сильным претендентом на будущее чистое топливо. Судоходная отрасль, которая отвечает за примерно 3% мировых выбросов, особенно в том заинтересована.

В процессе Габера-Боша аммиак производится путем соединения азота и водорода под высоким давлением и высокой температурой. Процесс Каллена использует плазму для придания энергии молекулам воздуха и пропускания их через электролизер для непосредственного создания аммиака.

Учитывая, что производство аммиака во всем мире будет расти, это исследование может изменить подход мира к одному из важнейших химических веществ.

Ранее мы писали, что компания Anhui Anwa New Energy Technology, частично принадлежащая китайскому автопроизводителю Chery, представила свою первую партию образцов твердотельных аккумуляторов в Китае. Ожидается, что батареи будут обеспечивать плотность энергии около 181 Вт-ч на фунт.

Также мы рассказывали, что Западная Африка может избавить мир от нефтяной и газовой зависимости. Инженеры и ученые обнаружили там гигантский резервуар с безуглеродным источником энергии — сверхчистым природным водородом.