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常温常压环境下的简单、清洁且低能耗的新型氨合成技术

 要点
  • 开发出以廉价且容易获得的铁为基本原料的氨合成法。
  • 无需以易燃且难以处理的氢气(H2)为原料,而是利用二氧化碳(CO2)。
  • 是在常温常压的温和条件下进行的清洁且低能耗的制造方法,无需传统方法中的大规模设备。

为了实现可持续发展目标(SDGs)中的“2.零饥饿”,人们对于以与环境和谐相处的可持续方式提高农业生产力的研究和投资寄予厚望。在当今农业不可缺少的化肥中,作为三要素之一的氮肥大多以氨为原料,而氨一般以氮和氢为原料,在高温高压下合成,需要大量的能源和化石燃料,因此需要利用大型设备进行生产,难以在作为消费地的农田上合成。

本次研究小组所开发的合成技术仅使用价格低廉且容易获得的氮化铁和碳酸水,便可在常温常压下由氮化铁中的氮合成氨,虽然生成的氨水中含有微量的铁离子和碳酸根离子,但这些离子都是无害的,可以直接用作农田肥料,因而能实现安全放心的氮肥的地产地消。

而且,如果废铁中含有氮,则也可以用作原料,因此有望在包括原料采购的环境和经济两方面降低成本。

在氢作为新能源的应用不断扩大的同时,氢密度高的氨有望被用作氢能载体和直接燃料,因此预计未来对氨的需求将进一步扩大。今后,该研究小组将进一步进行研究,以尽早实现实用化。

图1:氨合成示意图

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