Дата публикации: 06 мая 2020 г.

В MIT создают технологию, позволяющую дешевле производить удобрения

Инженеры-химики делают шаг к получению аммиака с помощью небольших электрохимических реакторов.

Большая часть удобрений в мире производится на крупных  предприятиях, которым требуется огромное количество энергии для производства. Инженеры-химики из Массачусетского технологического института работают над созданием альтернативы меньшего масштаба, которая, по их мнению, могла бы использоваться для местного производства удобрений для фермеров в отдаленных сельских районах, в таких как страны Африки к югу от Сахары. Удобрение часто трудно получить в таких районах из-за затрат на его транспортировку из крупных производственных предприятий.

Делая шаг к такому мелкомасштабному производству, исследовательская группа разработала способ объединения водорода и азота с использованием электрического тока для генерации литиевого катализатора, где происходит реакция.

«В будущем, если мы представим, как мы хотим, чтобы это когда-нибудь использовалось, нам нужно устройство, которое будет работать на воздухе, впитывать воду, иметь подключенную к нему солнечную панель и производить аммиак. Это может быть использовано фермером или небольшим сообществом фермеров », - говорит Картиш Мантирам (Karthish Manthiram), доцент кафедры химической инженерии в Массачусетском технологическом институте и старший автор исследования.

В течение более 100 лет удобрение производилось с использованием процесса Хабера-Боша, в котором атмосферный азот сочетается с газообразным водородом с образованием аммиака. Газообразный водород, используемый для этого процесса, обычно получают из метана, полученного из природного газа или другого ископаемого топлива. Азот очень нереактивен, поэтому для его реакции с водородом с образованием аммиака требуются высокие температуры (500 градусов Цельсия) и давление (200 атмосфер).

Используя этот процесс, производственные предприятия могут производить тысячи тонн аммиака в день, но их эксплуатация обходится дорого, и они выделяют большое количество углекислого газа. Среди всех химических веществ, производимых в больших объемах, аммиак является самым крупным источником выбросов парниковых газов.

Команда MIT намеревалась разработать альтернативный метод производства, который мог бы уменьшить эти выбросы с дополнительным преимуществом децентрализованного производства. Во многих частях мира нет достаточной инфраструктуры для распределения удобрений, что делает дорогостоящим получение удобрений в этих регионах.

«Идеальная характеристика метода производства аммиака следующего поколения заключается в том, что он распределяется. Другими словами, вы можете сделать этот аммиак ближе к тому месту, где вы его будете использовать», - говорит Мантирам. «И в идеале это также устранит следы СО², которые в противном случае существуют».

Подробнее об исследовании в статье, опубликованной в журнале Nature Catalysis.

Источник: news.mit.edu

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →