Команда успешно разработала более простой метод получения аммиака (_NH3) в газообразном виде. Предыдущими усилиями других лабораторий был получен аммиак _в ^{виде раствора (аммоний, NH4+}), который требует больше энергии и технологических процессов для превращения его в конечный газообразный продукт.

Применяемый в настоящее время метод получения аммиака, процесс Хабера-Боша, сопряжен с большими климатическими затратами и оставляет огромный углеродный след. Это также должно происходить в больших масштабах и вблизи источников дешевого природного газа, чтобы сделать его экономически эффективным.

Химический процесс, который питал мир, и сиднейская команда, стремящаяся произвести революцию в нем

Природный аммиак (в основном в виде птичьего помета) когда-то был настолько востребован, что подпитывал войны.

Изобретение процесса Хабера-Боша в 19 веке сделало возможным производство аммиака человеком и произвело революцию в современном сельском хозяйстве и промышленности. В настоящее время 90 процентов мирового производства аммиака осуществляется по технологии Haber-Bosch.

"Спрос промышленности на аммиак только растет. В течение последнего десятилетия мировое научное сообщество, включая нашу лабораторию, стремилось найти более экологичный способ производства аммиака, который не зависел бы от ископаемого топлива.

"В настоящее время производство аммиака требует централизованного производства и транспортировки продукта на большие расстояния. Нам нужен недорогой, децентрализованный и масштабируемый "зеленый аммиак"", - сказал ведущий исследователь профессор Пи Джей Каллен из Школы химической и биомолекулярной инженерии Сиднейского университета и Института Net Zero. Его команда работает над производством "зеленого аммиака" уже шесть лет.

"В ходе этого исследования мы успешно разработали метод, который позволяет преобразовывать воздух в аммиак в его газообразной форме с помощью электричества. Огромный шаг на пути к нашим целям".

Исследование было опубликовано в международном издании AngewandteChemie.

Аммиак содержит три молекулы водорода, что означает, что он может быть использован в качестве эффективного носителя и источника водорода в качестве источника энергии, даже потенциально в качестве эффективного средства хранения и транспортировки водорода. Промышленные организации обнаружили, что они могут получить доступ к водороду путем "крекинга" аммиака, чтобы отделить молекулы для использования водорода.

Аммиак также является хорошим кандидатом для использования в качестве безуглеродного топлива благодаря своему химическому составу. Это привлекло интерес судоходной отрасли, на долю которой приходится около 3 процентов всех глобальных выбросов парниковых газов.

Разгадываю химическую головоломку

Новый метод получения аммиака, разработанный командой профессора Каллена, основан на использовании энергии плазмы, путем электризации или возбуждения воздуха.

Но star - это электролизер на мембранной основе, внешне ничем не примечательная серебряная коробка, в которой происходит превращение в газообразный аммиак.

В процессе Хабера-Боша аммиак (_NH3) получают путем объединения газов азота (_N2) и водорода (_H2) при высоких температурах и давлении в присутствии катализатора (вещества, ускоряющего химическую реакцию).

Метод, основанный на плазме, разработанный командой профессора Каллена, использует электричество для возбуждения молекул азота и кислорода в воздухе. Затем команда передает эти возбужденные молекулы в мембранный электролизер для преобразования возбужденных молекул в аммиак.

Исследователи сказали, что это более простой путь производства аммиака.

Профессор Каллен сказал, что полученные результаты сигнализируют о новом этапе в создании экологически чистого аммиака. В настоящее время команда работает над тем, чтобы сделать этот метод более энергоэффективным и конкурентоспособным по сравнению с процессом Haber-Bosch.

"Этот новый подход представляет собой двухэтапный процесс, а именно сочетание плазмы и электролиза. Мы уже сделали плазменный компонент жизнеспособным с точки зрения энергоэффективности и масштабируемости.

"Чтобы создать более полное решение для устойчивого производства аммиака, нам необходимо повысить энергоэффективность компонента электролизера", - сказал профессор Каллен.