Новый реактор совершает прорыв в производстве аммиака, ключевого компонента удобрений и химической промышленности. Традиционный процесс Габера-Боша, требующий огромных затрат энергии, теперь может уступить место более эффективному и экологичному решению. Реактор не только производит аммиак, но и очищает воду от нитратов, опасных загрязнителей, которые пагубно влияют на экосистемы и здоровье человека.
Существующие методы очистки воды от нитратов, основанные на бактериях, не только дороги, но и производят закись азота — мощный парниковый газ. Новая разработка использует электролиз для преобразования нитратов в аммиак, избегая вредных побочных продуктов. Однако ранее в подобных системах водородные ионы, образующиеся в процессе, препятствовали эффективному производству аммиака.
Инженеры нашли решение в трёхкамерном реакторе. В первой камере нитраты превращаются в аммиак и гидроксид-ионы, образующие с ионами натрия гидроксид натрия. В средней камере аммиак выделяется, а водородные ионы из третьей камеры взаимодействуют с гидроксид-ионами, образуя воду, а ионы натрия возвращаются в первую камеру для повторного использования. Такой подход предотвращает попадание водородных ионов к нитратам, обеспечивая эффективное преобразование в аммиак.
Испытания показали, что более 90% электрического тока используется для производства аммиака, в отличие от прежних 20%. Этот прорыв открывает путь к экологически чистому производству ценного химиката и одновременно решает проблему загрязнения воды. Дальнейшие исследования сосредоточены на адаптации технологии к примесям, встречающимся в реальной воде.
Изображение носит иллюстративный характер
Существующие методы очистки воды от нитратов, основанные на бактериях, не только дороги, но и производят закись азота — мощный парниковый газ. Новая разработка использует электролиз для преобразования нитратов в аммиак, избегая вредных побочных продуктов. Однако ранее в подобных системах водородные ионы, образующиеся в процессе, препятствовали эффективному производству аммиака.
Инженеры нашли решение в трёхкамерном реакторе. В первой камере нитраты превращаются в аммиак и гидроксид-ионы, образующие с ионами натрия гидроксид натрия. В средней камере аммиак выделяется, а водородные ионы из третьей камеры взаимодействуют с гидроксид-ионами, образуя воду, а ионы натрия возвращаются в первую камеру для повторного использования. Такой подход предотвращает попадание водородных ионов к нитратам, обеспечивая эффективное преобразование в аммиак.
Испытания показали, что более 90% электрического тока используется для производства аммиака, в отличие от прежних 20%. Этот прорыв открывает путь к экологически чистому производству ценного химиката и одновременно решает проблему загрязнения воды. Дальнейшие исследования сосредоточены на адаптации технологии к примесям, встречающимся в реальной воде.
