Азотно-водородный механизм создает экономичное производство удобрений
Азотно-водородный механизм создает экономичное производство удобрений

Азотно-водородный механизм создает экономичное производство удобрений

Азотно-водородный механизм создает экономичное производство удобрений

Практически все удобрения в мире производятся на крупных предприятиях. Всем им без исключения требуется огромное количество энергии, чтобы провести процесс получения аммиака путем объединения азота и водорода. Специалисты Массачусетского технологического Университета поставили перед собой цель создать альтернативный способ производства удобрений. Он должен быть эффективным, экономичным и дешевым, и подойти для применения фермерами в отдаленных районах стран Африки.

Эти территории труднодоступны для получения удобрений из-за высоких расходов на их доставку. Мелкомасштабное производство в таких случаях может спасти фермеров. Исследователи разработали уникальный способ с использованием электрического тока для генерации литиевого катализатора, чтобы объединить водород с азотом.


Картиш Мантирам, доцент кафедры химической инженерии в Массачусетском технологическом Университете говорит, что он и его коллеги представляют устройство, которое может использовать воздух, впитывать воду, подключать к этому процессу солнечную панель и в итоге производить аммиак. Такую установку себе может произвести один фермер, а если для него это дорого — то несколько фермеров в складчину.

На протяжении последнего столетия велось производство удобрений в процессе Хабера-Боша. Он подразумевает сочетание атмосферного азота с газообразным водородом с образованием аммиака. Используемый для этого процесса газообразный водород обычно получают из метана, добываемого из природного газа.

Азот не отличается высокой способностью к реакциям, потому для реакции с водородом требуются температура не менее 500 градусов Цельсия и давление в 200 атмосфер. Производственные компании таким образом могут получать тысячи тонн аммиака в день. Но в эксплуатации они очень затратны, кроме того, аммиак является одним из самых мощных источников выбросов СО2.


Авторы разработки учли этот факт, создавая альтернативный способ производства удобрений с дополнительными преимуществами. Альтернативную методику производства аммиака следующего поколения можно будет считать идеальной, поскольку организовать производство можно в любом месте. Кроме того, экологического вреда такой способ не принесет.

Инженеры придумали способ использования газообразного водорода, разработав сетчатый электрод, который позволит газу азота диффундировать через него и взаимодействовать с водородом, который растворяется в этаноле, на поверхности электрода. Получившаяся структура, напоминающая сеть, покрывается литиевым катализатором, образуя ткань из нержавеющей стали.