Forskare vid University of Tokyo har utvecklat en ny metod för att producera ammoniak med hjälp av konstgjord fotosyntes, erbjuder ett potentiellt lågenergilternativ till den koldioxidintensiva Haber-Bosch-processen . Tekniken Mimics Natural kväve fixering av cyanobakterier och använder atmosfärisk kvitrogen, vatten och solljus för att vara synlig {4 {4})
Ammoniak är en avgörande komponent i det globala jordbruket, som främst används i produktionen av urea-baserade gödningsmedel . nuvarande industriproduktionsmetoder är ansvariga för cirka 2% av den globala koldioxidutsläppen, i stort sett på grund av deras beroende av fossil bränslen . den nya tillvägagångssättet som utvecklats av den japanska forskningen kan betydligt minskade miljöfoten av AMMONIALT av AMMONIALTAMT-OMMONIALTAMTIMTIMTIMTIMTIMT. produktion .
Processen, som leds av professor Yoshiaki Nishibayashi vid University of Tokyos avdelning för tillämpad kemi, förlitar sig på ett dubbelt katalysatorsystem för att initiera och upprätthålla konverteringsreaktionen . en iridium-baserad fotokatalysator, när den utsätts för solljus, aktiverar en förening som kallas tertiary fosfor, aktivering av den oxidering av vattenmol) producerar protoner som är viktiga för den efterföljande bildningen av ammoniak .
Simultaneously, a molybdenum-based catalyst activates dinitrogen from the air. The reaction between nitrogen and the protons generated from water results in the formation of ammonia molecules. The process yields only oxygen as a byproduct and, under optimal conditions, combines two nitrogen atoms and three water molecules to produce two ammonia Molekyler .
Forskarna rapporterar att det nya reaktionssystemet har uppnått högre effektivitet än tidigare artificiella kvävefixeringsförsök och kan manövreras på en skala tio gånger större än tidigare laboratoriedemonstrationer . Denna framsteg antyder att metoden har potential för industriell tillämpning, även om ytterligare arbete behövs för att optimera reaktionsförhållandena och förbättra kostnadseffektivitet vid skala .}}}}}}}}}}}}
Med tanke på att över 80% av de 200 miljoner ton ammoniak som produceras årligen används inom jordbruket, kan denna innovation spela en avgörande roll för att främja en mer hållbar gödselproduktion. Om metoden kommersialiseras kan den hjälpa till att sänka energiförbrukningen och minska utsläppen inom en av de mest resursintensiva sektorerna i den globala livsmedelsproduktionen.
