Плазменный реактор производит топливо будущего без выбросов CO₂

Процесс Хабера-Боша незаменим для промышленного сельского хозяйства, поскольку он делает возможным крупномасштабный синтез аммиака. При экстремальном давлении и температуре около 500°C он производит аммиак из азота, основного компонента воздуха. Он также производит водород, обычно получаемый из ископаемых источников.

Примерно 1% мирового потребления энергии может быть отнесено к этому процессу. Его доля в глобальных выбросах CO₂ еще выше. До сих пор негативное воздействие на окружающую среду сельского хозяйства, зависящего от синтетических азотных удобрений, даже не упоминалось.

Пришло время пересмотреть этот процесс, разработанный более 100 лет назад, поскольку аммиак играет неотъемлемую роль не только в производстве продуктов питания. В конце концов, молекула, состоящая из одного атома азота и трех атомов водорода, может быть получена и естественным путем.

Свет расщепляет связанный азот в атмосфере. После этого дождь переносит оксиды азота на поверхность земли и в почву. Там бактерии и грибки с помощью воды превращают их в аммиак. Затем он действует как естественное удобрение для растений, что вкратце характеризует органическое земледелие.

Независимость и отсутствие CO₂

Плазменный реактор, разработанный в Университете Буффало, штат Нью-Йорк, теперь имитирует именно этот процесс. Он использует электричество от солнечных батарей, чтобы нагреть воздух до состояния плазмы. Катализатор из меди и палладия заставляет различные оксиды азота вступать в реакцию с водой и образовывать аммиак.

При комнатной температуре эта крошечная тестовая установка в настоящее время производит 1 грамм аммиака в день, прямо из воздуха и без каких-либо выбросов CO₂. Исследователи уже работают над созданием более крупномасштабного плазменного реактора, который сможет обеспечить местное и устойчивое производство азотных удобрений, особенно в регионах, где обычное промышленное производство невозможно.

Кроме того, считается, что аммиак легче хранить и перерабатывать, чем водород. Он также имеет значительно более высокую плотность энергии на литр. Соответствующий топливные элементы существуют уже много лет, а крупномасштабные промышленные системы хранения также давно испытаны, хотя они и не совсем безопасны. Однако то же самое можно сказать о водороде, нефти и природном газе.