Mildere ammoniaksyntesemetode bør hjælpe miljøet

Et kinesisk forskerhold har udviklet en "mildere" måde at syntetisere ammoniak på ved at kræve lavere temperatur og tryk end den nuværende metode. Processen byder på store løfter om at spare energi og reducere udledningen af ​​kuldioxid.

Den nye proces blev udviklet af et forskerhold ledet af prof. Chen Ping og dr. Guo Jianping fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) under det kinesiske videnskabsakademi. Det involverer en ny kemisk looping-metode baseret på metalhydrid og imid. Processen fungerer ved atmosfærisk tryk og 100 til 350 grader C, i modsætning til Haber-Bosch-processen - der i øjeblikket dominerer verdens ammoniakproduktion - som opererer ved 100 til 200 bar og 350 til 450 grader C.

Ammoniak er vigtig for fremstilling af kvælstofgødning. Det har også potentiale til at lagre og transportere vedvarende energi. Imidlertid, den nuværende ammoniakproduktion er meget energikrævende - forbruger 1 til 2 procent af verdens energiproduktion. Ud over, Der produceres omkring 1,9 ton kuldioxid for hvert ton ammoniak.

"For at løse udfordringerne fra energi- og miljøkrisen, vi udviklede en alternativ proces til ammoniaksyntese fra nitrogengas, vand og vedvarende energi, " sagde Chen, undersøgelsens ledende forsker.

Processen bruger alkali- og jordalkalimetalimider som nitrogenbærere, der medierer ammoniakproduktion via en to-trins kemisk looping-proces, der opererer under milde forhold.

"I det første trin, nitrogen blev fikseret gennem reduktion af nitrogengas med alkali- eller jordalkalimetalhydrider til dannelse af imider, " sagde Chen. "I det andet trin, imiderne blev hydrogeneret for at producere ammoniak og regenererede metalhydriderne."

Chen forklarede, at de to trin kunne fremskyndes ved katalyse af overgangsmetaller. "Den kemiske sløjfe medieret af BaNH og katalyseret af Ni kunne producere ammoniak i temperaturområdet 100 til 350 grader C og atmosfærisk tryk. Produktionshastigheden af ​​ammoniak var mere end en størrelsesorden højere end den for den termokatalytiske proces, " tilføjede Chen.

Chen bemærkede, at undersøgelsen giver en "lovende løsning til effektiv høst og opbevaring af vedvarende energi." Chen sagde, at processen har den fordel, at den fungerer ved atmosfærisk tryk og også tilbyder et middel til at syntetisere ammoniak i en lokaliseret, fordelt måde.