Современное сельское хозяйство невозможно представить без азотных удобрений. Однако их производство — это одна из самых больших проблем для экологии. Ученые предлагают революционное решение — метод, который позволяет создавать удобрения из воздуха и воды, используя при этом «зеленую» энергию. Ранее мы писали, что ученые изобрели 4 новых способа использования пищевых отходов.

Проблема нынешней технологии — в ее огромной энергоемкости. Для синтеза аммиака, основы многих удобрений, требуются гигантское давление и температура около 500 градусов. Это делает производство дорогим и вредным для климата. Кроме того, избыток удобрений загрязняет реки и почвы, а побочный продукт производства — оксид азота — является мощным парниковым газом. Его способность нагревать атмосферу почти в 300 раз выше, чем у углекислого газа. Выходом из ситуации может стать импульсный электролиз — новая и перспективная технология. Ранее мы писали, что ученые нашли способ остановить борщевик Сосновского.

«Новый метод использует избыток азота из воздуха и воды в качестве исходного материала, что позволяет энергоэффективно производить такие ценные соединения, как аммиак и мочевина», — поясняет доктор Дандан Гао, химик из Университета Йоханнеса Гутенберга (Германия).

Если традиционный метод требует промышленных масштабов и постоянного сжигания ископаемого топлива, то импульсный электролиз работает при комнатной температуре. При подаче электрического тока — в идеале от солнечных батарей или ветрогенераторов — происходит химическая реакция, в результате которой получается аммиак или даже мочевина.

Ключевое отличие от обычного электролиза — в импульсном, то есть прерывистом, характере подачи энергии. Это не только делает саму реакцию более эффективной, но и идеально подходит для работы с непостоянными источниками энергии, такими как солнце и ветер.

В своей статье, опубликованной в журнале Angewandte Chemie International Edition, доктор Гао и его коллеги из Германии и Китая подвели итоги всех достижений в этой области. 

«В конечном счете мы хотим помочь превратить азот, содержащийся в окружающей среде, в полезные продукты», — отмечает Гао.

В долгосрочной перспективе эта технология может полностью изменить подход к производству удобрений, сделав его чистым, эффективным и независимым от ископаемого топлива.