νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Η αμμωνία είναι μια από τις πιο παραγόμενες ενώσεις στον κόσμο και χρησιμοποιείται ευρέως σε τομείς όπως τα λιπάσματα, η χημική σύνθεση και η αποθήκευση ενέργειας Η παγκόσμια ζήτηση για αμμωνία φτάνει τους 180 εκατομμύρια τόνους ετησίως. Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης που χρησιμοποιείται στη διαδικασία παραγωγής και της εκτεταμένης χρήσης υδρογόνου ως πρώτης ύλης, η παραγωγή αμμωνίας συμβάλλει στο 1,4% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και καταναλώνει το 2% της παγκόσμιας ενέργειας κάθε χρόνο. Ταυτόχρονα, η απορροή νιτρικών από γεωργικές και βιομηχανικές διεργασίες μπορεί να μολύνει τους υδάτινους πόρους.

Πώς να λύσετε το πρόβλημα της υψηλής κατανάλωσης ενέργειας και της μη πράσινης παραγωγής αμμωνίας; Το τελευταίο τεύχος του "Nature Catalysis" αναφέρει μια νέα ηλεκτροχημική μέθοδο για την παραγωγή αμμωνίας, η οποία μπορεί να μετατρέψει τα λύματα που περιέχουν νιτρικά άλατα σε αμμωνία και σε καθαρό νερό.

Η παραγωγή αμμωνίας βασίζεται πλέον κυρίως στη διαδικασία Haber-Bosch Το παραγόμενο διάλυμα αμμωνίας πρέπει να φτάσει σε πολύ υψηλή συγκέντρωση αφού αναμιχθεί με έναν υποστηρικτικό ηλεκτρολύτη (άλας), ο οποίος στη συνέχεια διαχωρίζεται για να ληφθεί το προϊόν αμμωνίας. Η ομάδα του καθηγητή Wang Haotian από το Πανεπιστήμιο Rice στις Ηνωμένες Πολιτείες σχεδίασε μια ηλεκτροχημική συσκευή τριών θαλάμων που μπορεί να μετατρέψει τα λύματα σε αμμωνία και σε καθαρό νερό. Αυτά τα λύματα τροφοδοτούνται στη συσκευή και ρέουν μέσω ενός πορώδους στερεού στρώματος ηλεκτρολύτη, μετατρέποντας το νιτρικό διάλυμα σε νερό και αέρια αμμωνία. Οι νιτρικοί ρύποι απομακρύνονται από το νερό ενώ παράγεται αέρια αμμωνία, εξαλείφοντας την ανάγκη για περαιτέρω στάδια καθαρισμού.

Η διαδικασία είναι αποτελεσματική και παράγει καθαρό νερό και αμμωνία σε νιτρικές συγκεντρώσεις κοινές στα βιομηχανικά λύματα (2.000 μέρη ανά εκατομμύριο, 2000 ppm) χωρίς την ανάγκη πρόσθετων υποστηρικτικών ηλεκτρολυτών.

Η ερευνητική ομάδα διεξήγαγε επίσης μια τεχνοοικονομική αξιολόγηση (TEA) αυτής της τεχνολογίας, η οποία έδειξε ότι παρόλο που το τρέχον κόστος της ηλεκτροχημικής σύνθεσης αμμωνίας εξακολουθεί να είναι υψηλότερο από αυτό της παραδοσιακής διεργασίας Haber-Bosch, όταν τα πιθανά κέρδη από την επεξεργασία νιτρικών λυμάτων είναι Λαμβάνοντας υπόψη, αυτή η τεχνολογία One παρουσιάζει προφανή ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα. «Η τεχνολογία μας παρέχει νέες δυνατότητες για την πράσινη σύνθεση της αμμωνίας και βοηθά στην επίτευξη ισορροπίας στον παγκόσμιο κύκλο αζώτου», τόνισε ο καθηγητής Wang Haotian.

Η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι η τρέχουσα καινοτόμος συσκευή παραγωγής αμμωνίας μπορεί να επιτύχει έναν πιο φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο παραγωγής αμμωνίας και να βοηθήσει στην επεξεργασία των λυμάτων. Ανέφεραν επίσης ότι αυτά τα πειράματα βασίστηκαν σε εργαστηριακό περιβάλλον και απαιτείται μελλοντική έρευνα για την αξιολόγηση της δυνατότητας εφαρμογής αυτών των συσκευών σε πραγματικές συνθήκες.