Австралийские ученые предложили новый способ синтеза аммиака, который основан на электрохимической реакции восстановления азота, катализируемой солями фосфония. В отличие от промышленных методов, эта технология не требует высокой температуры и давления, а кроме того, не выбрасывает в атмосферу огромного количества углекислого газа. Результаты работы могут способствовать использованию аммиака в качестве безуглеродного топлива будущего. Статья опубликована в журнале Science.
Аммиак (NH3) представляет собой важнейшее сырье для удобрений. В 2019 году мировое производство аммиака достигло 150 млн тонн в год, что сделало его вторым по распространенности химическим товаром в мире. По расчетам ученых, с увеличением населения планеты спрос на аммиак к 2050 году достигнет 350 млн тонн в год. Кроме того, аммиак представляет собой перспективное топливо.
В основном аммиак производится в процессе Габера — катализируемой металлами реакции газообразного азота и водорода, которая требует высокой температуры и давления и проводится в больших реакторах крупных промышленных предприятий. При этом производство тонны аммиака сопровождается выбросом в атмосферу около 1,9 тонны углекислого газа. Из-за этого на производство аммиака приходится примерно 1,8% от глобальных выбросов углерода.
Методы синтеза аммиака, основанные на электрохимической реакции восстановления азота, позволяют синтезировать аммиак при комнатной температуре из воздуха и воды, используя возобновляемые источники энергии. Однако ранее этими способом удавалось получить лишь небольшие количества аммиака. Причиной была невозобновляемость необходимых для реакции источников протонов. Теперь ученые Университета Монаш предложили использовать соль фосфония в качестве протонного «челнока», снимающего это ограничение. С помощью нового метода можно будет решить проблему масштабного выброса углерода и производить аммиак в доступных условиях.
Авторы считают, что использование безуглеродных производственных технологий будет способствовать использованию аммиака в качестве замены ископаемому топливу уже к 2050 году.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
