Вчені розробили пристрій для виробництва азотного добрива – потрібні тільки сонце, повітря та вода
Дослідники з Технологічного університету Ейндговена розробили плазмовий міні-завод-пристрій, який здатен виробляти дешеві азотні добрива з використанням лише сонця, води та повітря, говориться в повідомленні на сайті університету.
Йдеться про використання найсучасніших плазмових технологій для виготовлення дешевих добрив для дрібних фермерів. Це може звучати як магія, але зараз це стало реальністю. Дослідники з Ейндговенського технологічного університету побудували невеликий завод-пристрій на плазмі, який виробляє рідкі добрива на основі азоту лише із використанням сонця, води та повітря.
«Завод-пристрій простий у створенні, стійкий і дуже ефективний”, – говорить дослідник Фаусто Галлуччі, професор з Факультету хімічної інженерії та хімії, який разом з партнерами з Африки, Німеччини та Португалії провів успішні випробування пристрою в Уганді. «Зараз ми хочемо вивести міні-завод на ринок, щоб він став доступним для фермерів у всьому світі».
«Наша система невелика, проста і дуже швидка. Після того, як ви його ввімкнете, це справді питання кількох секунд, як він почне виробляти добрива. Це робить його також дуже гнучким: ви запускаєте його лише тоді, коли світить сонце і вам потрібні добрива», – говорить професор.
То як працює цей «чарівний» пристрій? Професор Галлуччі пояснює: «Наш міні-завод використовує плазмові технології. Як відомо, плазма є четвертим станом речовини і складається з іонізованих атомів і молекул”.
Плазма, що використовується на пристрої-заводі добрив, не є тепловою: в той час як електрони, що рухають реакцію, досягають надзвичайно високих температур, газ, що оточує, може залишатися відносно холодним. Це, звичайно, економить енергію. Це робить плазмову технологію привабливою альтернативою традиційному способу отримання азоту, так званому процесу Габера – Боша, який вимагає як високого тиску, так і високих температур. За підрахунками, процес Габера-Боша споживає від 1 до 2 відсотків загальної світової енергії, щороку викидаючи в повітря близько 300 мільйонів тонн СО2.
Створення добрива на основі азоту в плазмовому реакторі передбачає процес, відомий як фіксація азоту. Хоча на 78 відсотків повітря складається з азоту (N2), газ не реагує з іншими елементами (він хімічно інертний). Це ускладнює його використання рослинами.
Процес фіксації азоту вирішує цю проблему. Він перетворює азот (N2) з повітря в NOx, який, у свою чергу, реагує з киснем і водою, утворюючи нітрат (NO3-), який можна використовувати як інгредієнт для рідких добрив.
«Щоб розпочати процес перетворення, – пояснює Сіруй Лі, дослідник у групі професора Галлуччі, – молекули N2 спочатку потрібно «активувати», вводячи електричний заряд. Це гарантує, що зв’язки, що утримують атоми азоту разом, розриваються, створюючи плазму». У випадку міні-заводу Leap Agri електроенергія для виробництва плазми забезпечується сонячною енергією, дешевим та стійким джерелом, широко доступним у країнах, що розвиваються.
Джерело: прес-служба УЗА