Cercetătorii de la Universitatea Stanford și Universitatea King Fahd de Petrol și Minerale au dezvoltat un dispozitiv revoluționar care produce amoniac direct din aer folosind energia eoliană. Potrivit acestora, această nouă tehnologie, care vizează înlocuirea procesului Haber-Bosch, care consumă o parte semnificativă a energiei globale și contribuie la emisiile de dioxid de carbon, ar putea revoluționa practicile agricole și ar putea reduce impactul asupra mediului.
Sectorul agricol, puternic dependent de îngrășămintele sintetice, contribuie major la gazele cu efect de seră, reprezentând aproximativ o treime din emisii conform Programului ONU pentru Mediu.
Dispozitivul inovator, dezvoltat sub conducerea lui Richard Zare, profesorul Marguerite Blake Wilbur în științe naturale la Stanford, și-a dovedit eficacitatea în afara limitelor laboratorului. "Această descoperire ne permite să valorificăm azotul din aer și să producem amoniac în mod durabil. Este un pas semnificativ către o abordare descentralizată și ecologică a agriculturii", a explicat Zare.
Mecanismul dispozitivului implică aspirarea aerului printr-o plasă care este acoperită cu catalizatori specializați optimizați pentru condițiile de mediu, cum ar fi umiditatea, viteza vântului și compoziția atmosferică. Catalizatorii, inclusiv combinații de oxid de fier și polimeri acizi bogați în fluor și sulf, facilitează producerea de amoniac la temperatura camerei și presiunea atmosferică, eliminând astfel nevoia de aport de energie externă.
Xiaowei Song, autorul principal al studiului și cercetător în chimie la Stanford, a subliniat beneficiile metodei pentru mediu. „Această abordare reduce semnificativ amprenta de carbon a producției de amoniac”, a menționat Song. În timpul testelor, dispozitivul și-a demonstrat capacitatea de a produce o concentrație de amoniac suficientă pentru fertilizarea plantelor de seră în doar două ore, folosind un sistem care include un filtru de piatră microporoasă și mecanisme de reciclare a apei.
Chanbasha Basheer de la Universitatea King Fahd a indicat că dispozitivul, deși promițător, va necesita aproximativ doi până la trei ani de dezvoltare ulterioară înainte de a putea fi introdus pe piață. Planurile de extindere a tehnologiei includ utilizarea unor sisteme cu plase mai mari pentru a spori capacitatea de producție a amoniacului.
Dincolo de utilizarea sa primară în producția de îngrășăminte, capacitatea dispozitivului de a genera amoniac - un compus cu o densitate de energie mai mare decât hidrogenul - prezintă potențiale aplicații în stocarea și transportul energiei regenerabile. Acest lucru ar putea beneficia în mod deosebit de sectoare precum transportul maritim și generarea de energie.
Publicat în Science Advances pe 13 decembrie, studiul a primit finanțare de la Oficiul de Cercetare Științifică a Forțelor Aeriene din SUA și de la Universitatea King Fahd de Petrol și Minerale. Cercetătorii au în vedere integrarea acestei tehnologii în sistemele de irigare, permițând generarea la fața locului de îngrășăminte, care ar putea eficientiza în mod semnificativ practicile agricole.
