Японцы придумали новый способ синтеза аммиака

С начала XX века и до наших дней мировое население увеличилось с 2 до 7 млрд. человек. Подобный рост популяции был бы невозможен без повсеместного использования азотных удобрений.

Процесс Хабера-Боша, получивший широкое распространение в промышленном производстве аммиака, позволил существенно нарастить выпуск азотных удобрений, однако, данный процесс слишком энергозатратен и низкоэффективен, поскольку конвертирует лишь 10% исходного материала за цикл. В качестве сырья используется водород, который соединяется с азотом при температуре 400-600 градусов Цельсия и давлении 100-200 атмосфер.

Для преодоления этих ограничений команда ученых из Токийского университета (Япония), возглавляемая профессором Йошиаки Нишибаяши (Yoshiaki Nishibayashi) изобрела альтернативный процесс производства аммиака, получивший название Samarium-Water Ammonia Production (SWAP).

В ходе данного процесса азот соединяется с протонами водорода и электронами из атомов самария при помощи специального катализатора на основе молибдена.

«Наш процесс SWAP синтезирует аммиак в 300-500 раз быстрее процесса Хабера-Боша, обладая при этом 90%-ной эффективностью», — уверяет Йошиаки Нишибаяши. Он добавил, что новый процесс может быть воспроизведен в настольной химической лаборатории, в то время как процесс Хабера-Боша требует полноценного промышленного оборудования.

«Сильной мотивацией было сделать процесс SWAP реализуемым в настольном масштабе. Я надеюсь увидеть, как этот процесс демократизирует производство удобрений. Так что речь идет не только о первоначальных, но и о постоянных затратах и энергосбережении. Моя команда предлагает эту идею для улучшения сельского хозяйства в местах, где это нужно больше всего», — подытожил ученый.