Háromszor több ammóniát termelhet egy új reaktor, és még a szennyvizet is megtisztítja

Amerikai kutatók olyan megoldást találtak ki, aminek köszönhetően zöldebb módon lehet előállítani a műtrágyagyártás nélkülözhetetlen alapanyagát, az ammóniát.

  • HVG HVG
Háromszor több ammóniát termelhet egy új reaktor, és még a szennyvizet is megtisztítja

A globális felmelegedés kapcsán gyakran hallani arról, hogy a probléma egyik okozója a mezőgazdaság. Egy korábbi tanulmány szerint a globális élelmiszeripar éves szinten az üvegházhatású gázok teljes kibocsátásának mintegy 21-37 százalékáért felelős. Ebből a mezőgazdaság is alaposan kiveszi a részét, a világ minden táján használt műtrágya gyártása ugyanis az elengedhetetlen alapanyaga, az ammónia előállítása miatt rengeteg energiát emészt fel.

A hagyományos gyártáshoz igen magas hőmérsékletre (400–500 Celsius-fokra) és nagy nyomásra van szükség – ez az úgynevezett Haber–Bosch-eljárás, amit már 100 éve alkalmaznak –, amihez fosszilis tüzelőanyagokat használnak. Ez az egyetlen reakció a globális energiahasználat 2 százalékát teszi ki. Éppen ezért a szakemberek régóta dolgoznak már azon, hogy az eddigieknél hatékonyabb módszerrel álljanak elő. Az amerikai Rice Egyetem kutatói most egy új megoldással álltak elő, ami nagy terhet vehet le a környezetről.

A Nature Catalysis című tudományos lapban megjelent publikációban a szakemberek arról írnak, hogy az általuk fejlesztett újfajta reaktor a hagyományoshoz képest több mint háromszor annyi ammóniát tud előállítani a szennyvízből, miközben ivóvízzé alakítja azt.

A nitrátok vízből való eltávolítása rendkívül fontos ahhoz, hogy a szennyvízből ivóvíz lehessen. A meglévő eljárások baktériumokat használnak a nitrátionok közvetlen nitrogénné történő átalakítására, ám ez nemcsak drága módszer, de dinitrogén-oxidot is termel, amely 265-ször erősebb üvegházhatású gáz, mint a szén-dioxid – írja a Live Science.

Megvan a megoldás: napelemmel termelnek ammóniát szennyvízből káros kibocsátás nélkül

Megtalálták ausztrál kutatók annak a módját, hogy káros anyag kibocsátása nélkül állítsanak elő ammóniát, illetve ammónium-nitrátot, ami nélkülözhetetlen alapanyaga a mezőgazdaság számára oly fontos a műtrágyáknak.

A tudósok már régóta dolgoznak azon, hogy a fenti módszer helyett elektromos árammal alakítsák ammóniává a nitrátot, az eddigi rendszereknek azonban volt egy nem kívánt mellékhatása: a hidrogénionok hidrogénné alakulnak át, ami megakadályozza a fő nitrát-ammónia reakció hatékony lezajlását.

A probléma orvoslására a Rice Egyetem kutatói egy háromkamrás reaktort alkottak meg: az elsőben a nitrát ammóniagázzá és hidroxilionokká alakul. Ezek a vízben már jelen lévő nátriumionokkal egyesülve nátrium-hidroxidot hoznak létre. Amint a megtisztított víz elhagyja az első kamrát, és a nátrium-hidroxiddal a középső kamrába pumpálják, az újonnan képződött ammóniagáz buborékok formájában távozik. Eközben a harmadik kamrában a víz felhasadásakor keletkező hidrogénionok a cellán keresztül a középső kamrába kerülnek. Itt a nátrium-hidroxidból származó hidrogén és hidroxilionok egyesülve vizet képeznek. A maradék nátriumionok ezután a középső kamrából az első kamrába térnek vissza, a ciklus pedig elölről kezdődik.

Egy 10 napos tesztüzem során az elektromos áram több mint 90 százaléka termelt ammóniát, szemben a korábbi rendszerek 20 százalékával.

A kutatók szerint egyelőre csak egy kísérleti reaktorról van szó, de ha a fejlesztés működése stabillá válik, az megreformálhatja a műtrágya gyártását.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.

Ilyen egyszerűen lopták el egy nő több száz millió forintot érő budai telkét

Ilyen egyszerűen lopták el egy nő több száz millió forintot érő budai telkét

Nyolc nap leforgása alatt elajándékoztak, majd eladtak egy jelenleg 300-400 millió forintot érő telket Budapest XII. kerületében – mindezt úgy, hogy a tulajdonos erről semmit sem tudott. Azóta egy konténer is megjelent a területen, a csalás áldozata pedig nem tehetne semmit egy esetleges építkezés ellen sem, mert jogilag már nem az övé a telek. A HVG információi szerint egyre több a hasonló ügy.