Etwa 80 Prozent des produzierten Ammoniaks wird in der Landwirtschaft verwendet als Dünger . Es hat uns seit Beginn des 20. Jahrhunderts stark beeinflusst, hinterlässt jedoch einen massiven CO2-Fußabdruck.
Um dieses Problem zu bekämpfen, wenden sich Chemieingenieure von der Universität von New South Wales UNSW und die Universität von Sydney in Australien haben einen Weg gefunden, Ammoniak zu 100% erneuerbar zu machen.
Ihre Forschung wurde bisher nur in einer Laborumgebung erprobt, hat aber das Potenzial, die Branche in Richtung einer umweltfreundlicheren zu verlagern. Wasserstoff Wirtschaftlichkeit
Die Studie wurde veröffentlicht in Energie- und Umweltwissenschaften .
Die Verwendung von Ammoniak in Düngemitteln hat vervierfacht die Ausgabe von Nahrungspflanzen weltweit Unterstützung der Landwirtschaft, um mit den Bedürfnissen unserer ständig wachsenden Bevölkerung Schritt zu halten.
Wenn jedoch in großem Maßstab nach der traditionellen Methode hergestellt wird - die Haber-Bosch-Verfahren - - Ammoniak benötigt viel Energie aus Wärme, was zur Verwendung fossiler Brennstoffe führt.
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"Die derzeitige Art und Weise, wie Ammoniak nach der Haber-Bosch-Methode hergestellt wird, erzeugt mehr CO 2 als jede andere chemische Reaktion " sagte Dr. Emma Lovell Mitautor des Papiers und von der UNSW School of Chemical Engineering.
"Tatsächlich verbraucht die Herstellung von Ammoniak etwa 2 Prozent der weltweiten Energie und 1 Prozent des CO 2 - das ist eine enorme Menge, wenn Sie an alle industriellen Prozesse denken, die rund um den Globus stattfinden. "
Darüber hinaus sind, wie Dr. Lovell betonte, für die Massenproduktion zentrale Standorte erforderlich, was die Transportanforderungen erhöht und das Problem der Kohlenstoffemissionen weiter verschärft. Es müssen große Mengen Ammoniak vorhanden seinauch gespeichert, was manchmal zu gefährlichen Ergebnissen führen kann, wie dem tragischen Explosion in Beirut letztes Jahr.
Wie das Team erneuerbares, sichereres Ammoniak herstellte
Das Team hat einen Weg gefunden, 100 Prozent erneuerbares Ammoniak zu produzieren, das vor Ort hergestellt werden kann. Es benötigt keine fossilen Brennstoffe und stößt kein CO2 aus. " Wenn wir es also lokal schaffen können, es lokal zu verwenden und es so zu machen, wie wir es brauchen, dann hat dies einen enormen Nutzen für die Gesellschaft und die Gesundheit des Planeten. " sagte Dr. Lovell .
Der Hauptbestandteil der Teammethode war Plasma.
Professor Patrick Cullen der das Team der Universität von Sydney leitete, sagte: "Atmosphärisches Plasma findet zunehmend Anwendung in der grünen Chemie. Durch Induzieren der Plasmaentladungen in Wasserblasen haben wir ein Mittel entwickelt, um die Herausforderungen der Energieeffizienz und der Prozessskalierung zu bewältigen und das zu bewegenTechnologie näher an der industriellen Akzeptanz. "
Bei der Entwicklung der "grünen" Methode zur Herstellung von Ammoniak hat das Team auch das Problem der Speicherung und des Transports von Wasserstoff gelöst.
als Scientia-Professor Rose Amal, Co-Direktor des ARC-Schulungszentrums für globale Wasserstoffwirtschaft, sagte: "Wir können Elektronen aus Solarparks verwenden, um Ammoniak herzustellen und unseren Sonnenschein dann als Ammoniak anstatt als Wasserstoff zu exportieren."
"Und wenn es um Länder wie Japan und Deutschland geht, können sie entweder das Ammoniak aufspalten und es wieder in Wasserstoff und Stickstoff umwandeln oder es als Brennstoff verwenden", fügte sie hinzu.
Die nächsten Schritte für das Team bestehen darin, die Kommerzialisierung seines Produkts zu verstärken.