锂能可持续的氨合成的关键

通过将锂一个聪明的骑自行车的核心战略,来自美国的研究人员一种使用可再生能源来驱动氨生产大气压力。

一百年的发展,仍然是主要的工业路线哈勃-博施方法使氨。氨作为肥料的重要性毫无疑问,但“哈勃-博施方法对环境的影响。Haber-Bosch打破三键分子氮高压力和温度,以及氢气需要将氮转化成氨主要来自燃烧天然气。因此,据报道工业氨合成负责全球3%的股份有限公司₂排放。难怪重大努力去寻求替代,更可持续的方法。

电化学一直提出可能的解决方案,但是这些过程的电流效率通常低于1%。现在,来自斯坦福大学的科学家已经提出了一个电化学锂循环过程使氨,在实验室规模测试中达到88.5%的效率。

流程使用电力,可以有一个可再生来源,如风力或太阳能——电解氢氧化锂和生产金属锂。暴露这流动的氮气氛给氮化锂和锂完成周期,该氮化锂加上水水解反应。使用水作为氢源,而不是氢气本身,是过程的另一个有利方面。这个生成氨的所需产品,再生使用的氢氧化锂的初级阶段。

Jens Nørskov带领这项研究,他说,锂的反应项目的成功是至关重要的。锂的事实结合氮强烈仅仅意味着你足够拉低氮分离的障碍,你可以在室温下。如果你可以使锂,那么你也可以做氮化锂。

鉴于锂非常被动,这并不像听起来那么简单。的诀窍在这个过程中是没有这样的环境中,是氢。如果你这样做,你最终使氢化或胺更稳定,这是一个热力学水槽,你将永远不会离开。

分裂和使质子化氮在完全独立的步骤使这个巨大的效率。作为催化专家陈京广哥伦比亚大学的,谁没有参与这项研究,解释说,“这种方法阻止不受欢迎的析氢反应,从而导致更高的效率。

这个演示团队承认扩大成工业上可行的将是一个挑战,但驱动氨生产使用可再生能源的前景是公认的非常令人兴奋。Josh McEnaney Nørskov的团队的一部分,说:“可再生能源继续投射下来,世界各地的价格,如果你能把这样的过程,你有一个机会使流程更可持续的、不需要化石燃料来驱动的,我们认为这是非常重要的。”