氨雖然普遍用於肥料、爆炸物、塑膠和醫藥等工業製造,但其生產工藝仍然停留在100多年前發明的“哈伯·博施法”。
傳統的“哈伯·博施法”在製造氨的時候,必須要滿足高壓和400度的高溫條件才能合成。這個壓力相當於2000米水深的壓力。另外,在氨的生產過程中,還會排放二氧化碳。
韓國蔚山科學技術院(UNIST)的白鍾範(백종범)教授發明的制氨新工藝,方法簡便、成本低廉,從而吸引了學術界的關注。
白鍾範教授利用小鋼珠撞擊的物理力量,在產生機械化學的反應中合成氨。在容器中加入鋼珠和鐵粉並讓其旋轉,同時依次注入氮氣和氫氣。當碰到快速旋轉的鋼珠時,氮氣在被啟用的鐵粉表面分解,然後,氫就會與其相結合生成了氨。這種新的合成方法,把氨的獲得率從傳統提成法的25%提高到了82.5%。溫度是傳統方法的1/10;壓力僅為1/200。特別是新的方法沒有二氧化碳的排出。
白鍾範教授說,新的合成方法不需要複雜的大型裝置,可以根據需要,在使用氨的裝置旁邊直接安裝制氨裝置。不僅方便可行,還節約了將氨氣液化、運輸和儲存的費用。
氨是氫經濟時代重要的能源資源,可以分解成氫和氮,利用價值也很高。全球每年的氨產量約1.4億噸。最近它作為氫燃料的儲存體備受關注,預計今後的市場需求會進一步增加。
F.Haber在100多年前發明了氨的提取方法,Carl Bosch步其後塵加以改進、發展,形成了現在的“哈伯·博施法”。由於該技術解決了人類的饑荒問題,因此獲得了諾貝爾化學獎。白鍾範教授希望透過他的技術,能夠解決人類未能解決的困難,為實現氫經濟做出貢獻。
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