Een Chinees onderzoeksteam heeft een "mildere" manier ontwikkeld om ammoniak te synthetiseren door een lagere temperatuur en druk te vereisen dan de huidige methode. Het proces belooft veel voor het besparen van energie en het verminderen van de uitstoot van kooldioxide.

Het nieuwe proces is ontwikkeld door een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Chen Ping en Dr. Guo Jianping van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen. Het gaat om een ​​nieuwe chemische loopingmethode op basis van metaalhydride en imide. Het proces werkt bij atmosferische druk en 100 tot 350 graden C, in tegenstelling tot het Haber-Bosch-proces - dat momenteel de wereldproductie van ammoniak domineert - dat werkt bij 100 tot 200 bar en 350 tot 450 graden Celsius.

Ammoniak is belangrijk voor de productie van stikstofmest. Het heeft ook het potentieel om hernieuwbare energie op te slaan en te transporteren. Echter, de huidige ammoniakproductie is zeer energie-intensief en verbruikt 1 tot 2 procent van de wereldenergieproductie. In aanvulling, ongeveer 1,9 ton koolstofdioxide wordt geproduceerd voor elke ton ammoniak.

"Om de uitdagingen van de energie- en milieucrisis aan te pakken, we hebben een alternatief proces ontwikkeld voor de synthese van ammoniak uit stikstofgas, water en hernieuwbare energie, " zei Chen, hoofdonderzoeker van het onderzoek.

Het proces maakt gebruik van alkali- en aardalkalimetaalimiden als stikstofdragers die de ammoniakproductie bemiddelen via een tweestaps chemisch lusproces dat onder milde omstandigheden werkt.

"Bij de eerste stap stikstof werd gefixeerd door de reductie van stikstofgas door alkali- of aardalkalimetaalhydriden om imiden te vormen, "zei Chen. "In de tweede stap, de imiden werden gehydrogeneerd om ammoniak te produceren en de metaalhydriden geregenereerd."

Chen legde uit dat de twee stappen kunnen worden versneld door de katalyse van overgangsmetalen. "De chemische kringloop die wordt gemedieerd door BaNH en gekatalyseerd door Ni, kan ammoniak produceren in het temperatuurbereik van 100 tot 350 ° C en atmosferische druk. De productiesnelheid van ammoniak was meer dan één orde van grootte hoger dan die van het thermokatalytische proces, ' voegde Chen eraan toe.

Chen merkte op dat de studie een "veelbelovende oplossing biedt voor de efficiënte oogst en opslag van hernieuwbare energie." Chen zei dat het proces het voordeel heeft dat het bij atmosferische druk werkt en ook een manier biedt om ammoniak te synthetiseren in een gelokaliseerde, gedistribueerde manier.