Створено технологію виробництва аміаку без шкоди для навколишнього середовища

Вчені Австралійського університету Монаш на чолі з професором Дугом Макфарлейном, доктором Брайаном Сурьянто та доктором Олександром Симоновим розробили зелену технологію виробництва аміаку, яка не шкодить довкіллю. Про це пише eurekalert.org.

Технологія дає змогу виробляти аміак за допомогою каталізуючої металами реакції між газоподібним азотом і воднем із природного газу з використанням встановленої технології, відомої як процес Габера-Боша.

Дослідження, опубліковане в журналі Science, розкриває потенціал виробництва аміаку та добрив із поновлюваних джерел енергії в реакторах розміром із холодильник. Тому виробництво може бути локально розгорнуто на рівні окремої ферми або громади.

Методи прямого синтезу аміаку з нульовим вмістом вуглецю передбачають електрохімічну реакцію відновлення азоту, яка може виробляти аміак за кімнатної температури та за наявності тиску (з повітря), води та поновлюваних джерел енергії.

Спочатку дослідники змогли отримувати тільки малу кількість аміаку «частково через необхідність жертвувати джерелами протонів» — сказав доктор Сурьянто зі школи хімії Університету Монаша.

«Потім ми виявили, що сіль фосфорнію може використовуватися як «протонний човник» для усунення цього обмеження», — каже Сурьянто.

Його колега, професор Макфарлейн, додав, що у 2019 р. загальне світове виробництво аміаку досягло 150 мільйонів метричних тонн на рік, що зробило його другим за величиною виробленим хімічним товаром у світі.

«Зі збільшенням населення світу попит на аміак досягне 350 мільйонів метричних тонн на рік до 2050 року. Очікується додаткове зростання попиту на аміак через збільшення інтересу до його використання як енергоносія або палива», — розповідає професор Макфарлейн, всесвітньовідомий хімік.

Він розповів, що процес Габера-Боша, який використовується зараз для виробництва аміаку, потребує надзвичайно багато вуглецю. Понад те, він також потребує високих температур і тиску, тому його виробництво можна реалізувати тільки у великих реакторах на промислових підприємствах.

«Наше дослідження показало можливість вироблення аміаку за кімнатної температури практично й ефективно», — пояснює він.

Професор Макфарлейн вважає, що використання вуглецево-нейтральних виробничих технологій може також привести до використання аміаку як палива та заміни викопного палива до 2050 року.

«Технологія, яку ми розробили, відкриває широкий спектр можливостей для майбутнього масштабування аж до дуже великих виробничих об’єктів на експорт, пов’язаних із сонячними та вітряними електростанціями. Їх можна було б розмістити в ідеальних місцях для виробництва поновлюваних джерел енергії, таких як північні райони Західної Австралії, — сказав професор Макфарлейн. — Наші відкриття були передані за ліцензією новому дочірньому підприємству Університету Монаша під назвою Jupiter Ionics P/L, яке буде розширювати процес, щоб продемонструвати роботу в комерційних умовах».

Декан факультету природничих наук Університету Монаша, професор Джордан Неш, сказав, що це дослідження важливо як на світовому, так і національному рівні.

Нагадаємо, що створено бокси, які перетворюють пісок на сонячні панелі для електростанцій.