Apa poluată ca sursă de îngrășăminte

Este posibil să se elimine nitrații din apele subterane contaminate și, în același timp, să producă amoniac într-o manieră durabilă, potrivit doctorandului Phebe van Langevelde și profesorul Marc Koper de la Institutul de chimie Leiden Xhulle pe 26 ianuarie 2021. Împreună cu un coleg german, au realizat un studiu de literatură despre posibilități.

Două păsări, o piatră

Nitratul este un poluant provenit din trafic, industrie și agricultură. Este un compus azotat: NO3-. Tehnologii de mediu caută o metodă pentru a transforma acest lucru în azot gazos, N2, dar se dovedește a fi dificil. Amoniacul, compusul azotului NH3, este o materie primă importantă în chimie, de exemplu pentru a produce îngrășăminte. Este fabricat din azot gazos, dar acest proces are loc la presiune și temperatură ridicate și, prin urmare, necesită utilizarea combustibililor fosili.

O soluție la ambele probleme ar fi combinarea acestor procese și conversia nitratului direct în amoniac, potrivit Phebe van Langevelde. Cu colegii ei, ea a evaluat opțiunile. „Acest aspect general este nou”, spune ea.

Bacterii versus electrochimie

Metoda actuală de conversie a nitraților în azot gazos folosește bacterii. Electrochimia poate fi o alternativă mai ieftină și mai puternică. Materia primă este dizolvată într-un lichid în care sunt așezați doi electrozi, acoperiți cu un catalizator. Când tensiunea este aplicată electrozilor, reacțiile chimice apar la suprafața lor, în funcție de catalizatorul aplicat. „Până acum, nu a fost posibil să se convertească azotatul în azot pur gaz în acest fel. „S-au format multe alte produse”, spune Van Langevelde. “Se dovedește a fi mult mai ușor de transformat azotatul în amoniac, pentru care au fost proiectați catalizatori adecvați în ultimii ani, pe baza materialelor noi.”

Stabil și sigur

Aceasta poate fi nu numai o modalitate mai bună de a elimina azotatul din apa poluată, ci și o alternativă ecologică pentru a produce amoniac. Procesul actual, care consumă energie, bazat pe azot gazos, este procesul Haber-Bosch, o tehnologie matură care a fost aplicată de peste un secol în prezent. Va fi dificil de înlocuit. Dar accesul electrochimic de la nitrați poate fi mai ieftin decât metoda Haber-Bosch. Procesul are loc la temperatura camerei și este alimentat de electricitate, care poate fi generată stabil. Alsoshtë, de asemenea, la scară mică și poate fi implementat local. „Deci, nu trebuie să depozitați cantități mari de produse, cu riscuri legate de siguranță”, spune Van Langevelde. „Explozia din Beirut, de exemplu, a implicat depozitarea gunoiului în vrac”.

Cercetări suplimentare

Înainte ca conversia electrochimică a nitraților în amoniac să poată fi pusă în practică, este necesară cercetarea de bază suplimentară, observă ea, de exemplu cercetarea catalizatorilor adecvați și formarea de produse secundare. Și rămâne întrebarea: ce fluxuri de canalizare sunt potrivite? Fluxurile de deșeuri de la centralele electrice și industrie sunt posibile, dar conțin alte substanțe care pot perturba procesul. „Iar cantitatea de nitrați din apele subterane contaminate este foarte mică pentru această aplicație. Prin urmare, va fi necesar un pas suplimentar pentru concentrația de nitrați. Deci, mai sunt câteva obstacole de depășit, dar abordarea pare promițătoare. Poate contribui la restabilirea ciclului global al azotului. “

Referință: „Reducerea azotatului electrocatalitic pentru producția durabilă de amoniac” de către Phebe H. van Langevelde, Ioannis Katsounaros, Marc TM Koper, 26 ianuarie 2021, Xhulle.
DOI: 10.1016 / j.joule.2020.12.025

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Un model agresiv bazat pe piață pentru dezvoltarea energiei de cuplare

Conceptul ARC Fusion Pilot Plant a fost dezvoltat la MIT ca o demonstrație a potențialului magneților supraconductori de temperatură înaltă de a reduce costurile...

Sug este mai important în cercetare decât potrivirea corectă a măștilor de față COVID

O echipă de cercetători care studiază eficacitatea diferitelor tipuri de măști de față a constatat că este cea mai bună protecție împotriva acesteia COVID-19,...

ADN origami folosit pentru monitorizarea direcționării genelor CRISPR

Imagine cu microscopie electronică a brațelor rotorului ADN origami, „L” portocaliu slab atașat la particulele de culoare mov. Credit: Imagine datorită Julene Madariaga...

Tatuaje inteligente OLED: inginerii creează tatuaje care emit lumină

Echipamente pentru tatuaje OLED. Credit: Barsotti - Institutul italian de tehnologie Oamenii de știință de la UCL și IIT -Istituto Italiano di Tecnologia (Institutul...

Modelele lui Moiré facilitează descoperirea unor faze izolatoare noi neașteptate

Formarea modelului moire de către doi faguri în fagure. Credit: Microwave Nano-Electronics Lab, UC Riverside Un studiu condus de UC Riverside a observat faze...

Newsletter

Subscribe to stay updated.