Forskere udvikler katalysatorer designet til at gøre ammoniakproduktionen mere bæredygtig

Ammoniak er et af de mest udbredte kemikalier i verden og bruges i rigtig mange fremstillings- og serviceindustrier. Den konventionelle produktionsteknologi er Haber-Bosch-processen, som kombinerer nitrogengas (N₂ ) og hydrogengas (H₂ ) i en reaktor i nærværelse af en katalysator.

Denne proces kræver høje niveauer af temperatur og tryk, hvilket resulterer i et betydeligt strømforbrug. Ammoniakproduktion anslås faktisk at forbruge 1-2 % af verdens elektricitet og udgøre omkring 3 % af de globale kulstofemissioner.

I jagten på mere bæredygtige alternativer har forskere tilknyttet Center for Udvikling af Funktionelle Materialer (CDMF) udviklet en elektrokemisk nitrogenreduktionsproces ved hjælp af katalysatorer lavet af jernoxid og molybdændisulfid. Fordi processen er elektrokemisk, kræver den ikke høj temperatur og høj tryk.

En artikel om emnet er publiceret i tidsskriftet Electtrochimica Acta . Forfatterne er Caio Vinícius da Silva Almeida, en postdoc ved UFSCar, og Lucia Helena Mascaro, en professor i UFSCars Institut for Kemi.

De pågældende katalysatorer fremstilles ved elektroaflejring, en enkel og billig metode. Som rapporteret i artiklen er de effektive, stabile og holdbare. Resultaterne af forskningen åbner op for muligheder for anvendelse af simple, billige katalysatorer i ammoniakproduktion og syntese af amorfe materialer til nitrogenfiksering.

Flere oplysninger: Caio V.S. Almeida et al, Forbedring af elektrokemisk N2-reduktion ved milde forhold med FexOy co-deponeret på amorf MoS2, Electtrochimica Acta (2023). DOI:10.1016/j.electacta.2023.143680

Leveret af FAPESP