Электрохимический синтез аммиака может произвести революцию в пищевой промышленности
Москва, 09:40, 10 Июл 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Стивен Макинтош, профессор Университета Лихая, ищет более эффективные и экологически безопасные способы производства аммиака. Специалист уверен, что в запуске нужных для синтеза реакций поможет электрохимический метод.
Аммиак – важный компонент сельскохозяйственных удобрений, сделавший возможным массовое производство продуктов питания. Для его синтеза в промышленных масштабах традиционно используется процесс Габера-Боша, разработанный еще в начале 20-го века, сообщает phys.org. Метод требует создания высокого давления для введения азота в катализатор и ведет к выделению в атмосферу большого количества парниковых газов. Производство аммиака потребляет 1-2% мировой энергии и отвечает за 3% всех выбросов двуокиси углерода.
«Вещество необходимо, чтобы прокормить растущее население земли. Но способ его производства сохранялся годами и является серьезным загрязнителем. Пора что-то менять», — сказал профессор Макинтош.
Специалист надеется добиться результатов, используя электричество для запуска реакции. Метод устраняет необходимость в высоком давлении для разрушения азотных связей. Так как водород будет извлекаться из воды, а не природного газа, исчезнут выбросы двуокиси углерода. Основным побочным продуктом станет кислород.
Вместе с коллегами из Пенсильванского университета Макинтош будет исследовать способ получения аммиака из водорода и азота за счет использования протон-проводящего, керамического, твердооксидного электрохимического элемента. Основная гипотеза состоит в том, что структура подойдет для синтеза продукта при атмосферном давлении. Электрохимическое воздействие должно превратить водород в каталитические поверхности, обычно ограниченные нитридным покрытием.
«Мы планируем экспериментировать с разными катализаторами, вроде вольфрама, обычно заключенными в азот, нарушая равновесие между элементом и водородом, что необходимо для запуска реакции, — сказал специалист. – Электрохимическое воздействие обеспечит нужный дисбаланс».
Ранее подобные подходы позволяли получить незначительное количество аммиака. Макинтош надеется, что их метод обеспечит синтез вещества в промышленных масштабах, помогая сделать пищевую промышленность более экологичной.
