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氨是世界產量第二的化學品,也是大多數肥料的重要組成部分,同時生產過程中對外排放數百萬噸溫室氣體——二氧化碳。

由美國伊利諾伊大學芝加哥分校工程學院化學工程系助理教授米內什·辛格率領的研究團隊在《美國化學學會催化學報》上向外界描述了一種可大幅降低碳排放的氨生產工藝。

氮氣是製造氨的成分之一。由於氮氣中的氮鍵非常穩定,因此需要大量的能量來分解,以使氮氣能與氫氣結合產生氨。辛格說:“目前用氮氣製造氨的方法非常消耗能源,需要燃燒化石燃料產生大量熱量。這會產生大量作為副產品的溫室氣體。”

辛格和他的同事開發出一種生產氨的新方法。它依賴於使用塗有銅的篩網,而銅是一種有助於將氮氣與氫結合以製造氨的催化劑。

純氮氣透過電化與提供氫氣的水相互作用。據瞭解,儘管辛格的工藝與傳統工藝相比消耗了類似的能源,但該工藝需要的化石燃料比傳統方法少得多——已足以使篩網通電。

辛格說:“電力可以來自太陽能或風能。這將真正減少溫室氣體排放。即使是現代發電廠常規供電也是高效的。與傳統氨生產工藝相比,我們的工藝使用的化石燃更少,產生的有害溫室氣體更少。”

目前,辛格的工藝可產生20%的氨和80%的氫氣。辛格說:“我們希望增加氨的產量,迄今為止,我們的努力是有價值的。如果放大生產工藝,那麼減排效果可能更佳。”

伊利諾伊大學芝加哥分校技術管理辦公室已申請了新工藝的臨時專利。

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