новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Аммиак является одним из наиболее производимых соединений в мире и широко используется в таких областях, как производство удобрений, химический синтез и хранение энергии. Мировая потребность в аммиаке достигает 180 миллионов тонн в год. Из-за высокой температуры и давления, используемых в производственном процессе, а также широкого использования водорода в качестве сырья, производство аммиака обеспечивает 1,4% мировых выбросов углекислого газа и потребляет 2% мировой энергии каждый год. В то же время нитратные стоки в результате сельскохозяйственных и промышленных процессов могут загрязнять водные ресурсы.

Как решить проблему высокого энергопотребления и неэкологичного производства аммиака? В последнем выпуске «Природного катализа» сообщается о новом электрохимическом методе производства аммиака, который позволяет превращать нитратсодержащие сточные воды в аммиак и очищенную воду. Можно сказать, что он убивает двух зайцев одним выстрелом.

Производство аммиака в настоящее время в основном основано на процессе Габера-Боша. Полученный раствор аммиака должен достигать очень высокой концентрации после смешивания с фоновым электролитом (солью), который затем отделяется для получения аммиачного продукта. Команда профессора Ван Хаотяня из Университета Райса в США разработала трехкамерное электрохимическое устройство, которое может превращать сточные воды в аммиак и очищенную воду. Эти сточные воды подаются в устройство и проходят через пористый слой твердого электролита, превращая раствор нитрата в воду и газообразный аммиак. Примеси нитратов удаляются из воды при образовании газообразного аммиака, что исключает необходимость дальнейших этапов очистки.

Этот процесс эффективен и производит очищенную воду и аммиак с концентрациями нитратов, обычными для промышленных сточных вод (2000 частей на миллион, 2000 частей на миллион), без необходимости использования дополнительных вспомогательных электролитов.

Исследовательская группа также провела технико-экономическую оценку (ТЭО) этой технологии, которая показала, что, хотя текущая стоимость электрохимического синтеза аммиака все еще выше, чем у традиционного процесса Габера-Боша, когда потенциальная прибыль от очистки сточных вод нитратами Принимая во внимание, эта технология One показывает очевидные конкурентные преимущества. «Наша технология открывает новые возможности для экологически чистого синтеза аммиака и помогает достичь баланса в глобальном азотном цикле», — подчеркнул профессор Ван Хаотянь.

Исследовательская группа считает, что нынешнее инновационное устройство для производства аммиака может обеспечить более экологически чистый способ производства аммиака и помочь в очистке сточных вод. Они также упомянули, что эти эксперименты проводились в лабораторных условиях и необходимы будущие исследования, чтобы оценить применимость этих устройств в реальных условиях.