Onderzoekers van de Universiteit van Tokyo hebben een nieuwe methode ontwikkeld om ammoniak te produceren met behulp van kunstmatige fotosynthese, en bieden een potentieel energiezuinig alternatief voor het koolstofintensieve Haber-Bosch-proces . De techniek Mimics Natuurlijke stikstofbevestiging door cyanobacteria en gebruikt atmosferische stikstof, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, water, en sunmonius ..
Ammoniak is een cruciale component in de wereldwijde landbouw, voornamelijk gebruikt bij de productie van op ureum gebaseerde meststoffen . Huidige industriële productiemethoden zijn verantwoordelijk voor ongeveer 2% van de wereldwijde koolstofdioxide-emissies, grotendeels vanwege hun afhankelijkheid van fossiele brandstoffen . De nieuwe aanpak die de Japanse aanpak kan verminderen Productie .
Het proces, geleid door professor Yoshiaki Nishibayashi aan het Department of Applied Chemistry van de Universiteit van Tokyo, vertrouwt op een systeem met dubbele katalysators om de conversiereactie te initiëren en te ondersteunen . Een iridium-gebaseerde fotokatalysator, wanneer blootgesteld aan zonlicht, activeert een samenstelling van de tertiaire phosfine, het instellen van de oxidatie van de watermolecules. produceert protonen die essentieel zijn voor de daaropvolgende vorming van ammoniak .
Tegelijkertijd activeert een op Molybdenum gebaseerde katalysator dinitrogen uit de lucht . De reactie tussen stikstof en de protonen die zijn gegenereerd uit water resulteert in de vorming van ammoniakmoleculen . Het proces levert alleen zuurstof als een byproduct en, onder optimale omstandigheden, combineert twee watermolecules en drie water molecules, combineert twee watermolecules en drie water molecules, combineert twee watermolie en drie water molecules en drie water molecules om twee amonia te produceren en drie watermolecules te produceren, combineert twee watermolecules en drie water molecules en drie watermolecules, combineert twee watermolecules en drie water molecules en drie watermolecules, combineert twee watermolecules en drie watermoliecombineert Moleculen .
De onderzoekers melden dat het nieuwe reactiever systeem een hogere efficiëntie heeft bereikt dan eerdere pogingen tot kunstmatige stikstoffixatie en kan worden uitgevoerd op een schaal die tien keer groter is dan eerdere laboratoriumdemonstraties. Deze vooruitgang suggereert dat de methode potentieel heeft voor industriële toepassing, hoewel verder werk nodig is om de reactiewaarden te optimaliseren en de kosteneffectiviteit op schaal te verbeteren.
Aangezien meer dan 80% van de 200 miljoen ton ammonia die jaarlijks wordt geproduceerd, in de landbouw wordt gebruikt, zou deze innovatie een cruciale rol kunnen spelen bij het bevorderen van duurzamere meststofproductie. Als het gecommercialiseerd wordt, kan de methode helpen het energieverbruik te verlagen en de uitstoot te verminderen in een van de meest hulpbronneneisende sectoren van de wereldwijde voedselproductie.
