全球首個直接零碳排放氨合成方法問世

文章來源:科技日報劉霞2021-06-16 14:11

澳大利亞科學(xué)家在新近一期《科學(xué)》雜志撰文稱,他們研制出了一種直接零碳排放氨合成方法,這在全球?qū)偈状?,有望加?a href='http://m.nu563.cn/zhuanti/lvsejinrong.html' target='_blank'>綠色氨生產(chǎn)的步伐,催生新的綠氨經(jīng)濟。
 
氨是全球重要的化肥生產(chǎn)材料,有助于維持全球的糧食生產(chǎn)。目前,人們使用名為“哈伯—博世流程”的成熟工藝。但該工藝生產(chǎn)1噸氨會排放出1.9噸二氧化碳,氨生產(chǎn)過程的總二氧化碳排放量約占全球碳排放量的1.8%。
 
有鑒于此,莫納什大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種基于磷鹽的生產(chǎn)過程,這一新工藝有望克服氨生產(chǎn)過程中碳密集的弊端。研究人員解釋稱,他們目前正在探索的直接零碳氨合成方法包括電化學(xué)氮還原反應(yīng),該反應(yīng)只需空氣、水和可再生能源,即可在室溫和壓力下產(chǎn)生氨。而且,最新研究證明了利用反應(yīng)堆中的可再生能源生產(chǎn)氨和肥料的潛力,反應(yīng)堆可以小到冰箱大小,因此,最新方法可以在農(nóng)場或社區(qū)推廣。
 
莫納什大學(xué)化學(xué)學(xué)院布萊恩·蘇里安托博士說:“2019年,全球氨總產(chǎn)量達到1.5億噸,氨成為世界上產(chǎn)量第二大的化工商品。隨著全球人口不斷增長,到2050年,氨的需求量將達到每年3.5億噸。但目前的生產(chǎn)工藝不僅碳排放量大,還需要高溫高壓,只能在工廠的大型反應(yīng)堆中實現(xiàn)。我們的最新研究表明,可以在室溫下高效地生產(chǎn)氨。”
 
氨也被廣泛認為是未來國際航運的理想零碳燃料,預(yù)計到2025年,市場價值將超過1500億美元。研究人員之一、國際著名化學(xué)家道格·麥克法蘭教授認為,使用碳中和生產(chǎn)技術(shù),到2050年也可以將氨用作燃料,取代化石燃料。
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