Создана технология производства аммиака без ущерба для окружающей среды

Ученые Австралийского университета Монаш во главе с профессором Дугом Макфарлейном, доктором Брайаном Сурьянто и доктором Александром Симоновым разработали зеленую технологию производства аммиака, которая не вредит окружающей среде. Об этом пишет eurekalert.org.

Технология позволяет производить аммиак с помощью катализирующей металлами реакции между азотом и водородом из природного газа с использованием технологии, известной как процесс Габера-Боша.

Исследование, опубликованное в журнале Science, раскрывает потенциал производства аммиака и удобрений с помощью возобновляемых источников энергии в реакторах размером с холодильник. Поэтому производство может быть локально развернуто на уровне отдельной фермы или общины.

Методы прямого синтеза аммиака с нулевым содержанием углерода предусматривают электрохимическую реакцию восстановления азота, которая может производить аммиак при комнатной температуре и при наличии давления (из воздуха), воды и возобновляемых источников энергии.

Сначала исследователи смогли получать только малое количество аммиака «частично из-за необходимости жертвовать источниками протонов», — сказал доктор Сурьянто из школы химии Университета Монаша.

«Потом мы обнаружили, что соль фосфорния может использоваться как «протонный челнок» для устранения этого ограничения», — говорит Сурьянто.

Его коллега, профессор Макфарлейн, добавил, что в 2019 году общее мировое производство аммиака достигло 150 млн метрических тонн в год, что сделало его вторым по величине произведенным химическим продуктом в мире.

«С увеличением населения мира спрос на аммиак достигнет 350 млн метрических тонн в год к 2050 году. Ожидается дополнительный рост спроса на аммиак из-за увеличения интереса к его использованию в качестве энергоносителя или топлива», — рассказывает профессор Макфарлейн, всемирно известный химик.

Он рассказал, что процесс Габера-Боша, который используется сейчас для производства аммиака, требует очень много углерода. Более того, он также требует высоких температур и давления, поэтому его производство можно реализовать только в больших реакторах на промышленных предприятиях.

«Наше исследование показало возможность выработки аммиака при комнатной температуре практически и эффективно», — объясняет он.

Профессор Макфарлейн считает, что использование углеродно-нейтральных производственных технологий может также привести к использованию аммиака в качестве топлива и замены ископаемого топлива к 2050 году.

«Технология, которую мы разработали, открывает широкий спектр возможностей для будущего масштабирования до очень больших производственных объектов на экспорт, связанных с солнечными и ветряными электростанциями. Их можно было бы разместить в идеальных местах для производства возобновляемых источников энергии, таких как северные районы Западной Австралии, — сказал профессор Макфарлейн. — Наши открытия переданы по лицензии новом дочернему предприятию Университета Монаша под названием Jupiter Ionics P/L, которое будет расширять процесс, чтобы продемонстрировать работу в коммерческих условиях».

Декан факультета естественных наук Университета Монаша, профессор Джордан Нэш, сказал, что это исследование важно как на мировом, так и национальном уровне.

Напомним, что созданы боксы, которые превращают песок в солнечные панели для электростанций.