Аммиак научились делать из воды и воздуха: зачем это нужно

Ученые из Университета Буффало сделали важный шаг в модернизации важного процесса. Они объяснили, как это устроено.

Синтез аммиака, лежащий в основе сельскохозяйственной революции XX века, стал возможен благодаря методу Габера-Боша. Однако, несмотря на свою эффективность, он сопряжен с большими энергетическими затратами и значительным углеродным следом. Новый реактор, разработанный группой под руководством Криса Ли, способен производить аммиак без использования ископаемого топлива и с нулевым углеродным следом.

Процесс Габера-Боша был изобретен более ста лет назад и до сих пор остается основным методом синтеза аммиака. Он требует высоких температур и давления, а также значительных энергозатрат, что делает его одним из крупнейших источников выбросов углекислого газа в химической промышленности. Сегодня на его долю приходится около 2% мирового энергопотребления, что вызывает серьезные экологические вопросы. Исследователи из Университета Буффало вдохновились природными процессами, такими как фиксация азота в атмосфере с помощью молний, чтобы создать более экологичное решение.

Разработанный ими плазменно-электрохимический реактор позволяет производить аммиак прямо из воздуха и воды, используя возобновляемую электроэнергию. Технология имитирует природный азотный цикл, где энергия молний разбивает молекулы азота в атмосфере, а бактерии в почве преобразуют азотные соединения в питательные вещества для растений. В новом процессе роль молний выполняет плазма, а функцию бактерий — катализатор из меди и палладия.