Kinesko otkriće pretvara zagađenu otpadnu vodu u amonijak za proizvodnju gnojiva
Kineski tim razvio je metodu pretvaranja nitrata u otpadnoj vodi u amonijak. Korišten kao temeljni sastojak gnojiva uree, ovaj novi-proces pretvaranja-otpada u-resurse je jeftiniji, energetski-učinkovit i pomalo mijenja-igru.
Trenutačno otpadne vode iz poljoprivrede i industrije često sadrže velike količine nitrata. To dolazi od stvari kao što su korišteno gnojivo, životinjski otpad, kemijski biljni otpad i obrada otpadnih voda.
Previše toga može biti pogubno za lokalne ekosustave, što dovodi do problema poput cvjetanja algi. To zauzvrat dovodi do mrtvih zona u vodenim putovima gdje razina kisika pada, ubijajući vodene organizme poput riba.
Također može dovesti do onečišćenja podzemnih voda i povezanih zdravstvenih rizika za ljude i životinje. Kako bi se tome suprotstavili, većina zemalja nastoji pročišćavati otpadnu vodu radi uklanjanja nitrata, ali to je skupo i energetski-intenzivno.
Ali, ovo bi mogao biti promašen trik jer nitrat sadrži velike količine dušika, ključne komponente gnojiva. Tako je jedan kineski tim odlučio pronaći način da iskoristi ovaj golemi potencijalni resurs.
Proboj od-otpada do-gnojiva
Amonijak je, ako niste svjesni, jedna od najvažnijih svjetskih industrijskih kemikalija. Koristi se za izradu stvari kao što su gnojiva, eksplozivi, kemikalije, rashladna sredstva i potencijalno budući energetski sustavi vodika.
Međutim, njegovo pretvaranje u te kemikalije obično je vrlo skupo i energetski-zahtjeva. To se obično radi koristeći nešto što se zove Haber-Bosch proces, koji miješa čisti dušik i vodik da bi se dobio amonijak.
Ovaj proces zahtijeva vrlo visoke temperature i tlakove, koji se obično postižu korištenjem prirodnog plina. Prema nekim izvješćima, globalno, to troši oko 1-2% globalne potrošnje energije.
Dakle, ako umjesto toga možete proizvesti amonijak iz otpadnih nitrata, potencijalno ćete smanjiti zagađenje, smanjiti potrošnju energije i smanjiti ovisnost o uvezenim sirovinama. Mogla bi se, dakle, napraviti svojevrsna kružna proizvodnja gnojiva, a to je velika stvar.
Srž otkrića je novi super katalizator koji pomaže procesu. Ovo su, ako ne znate, posebni materijali koji pomažu da se kemijska reakcija odvija brže i učinkovitije.
U ovom slučaju, kineski tim koristio je nešto što se zove katalizator s dva-atoma (DAC). To se razlikuje od tradicionalnih katalizatora koji imaju tendenciju da koriste materijale od jednog atoma ili nanočestice.
Potrebno je više rada
Za pretvorbu nitrata u amonijak, upotreba dvaju komplementarnih atoma ključna je za više{0}}korak procese kao što je ovaj. To je zato što atomski "tag team" bolje omogućuje prijenose elektrona, međumolekule, kidanje veze i stvaranje veze.
Zanimljivo, tim je također koristio umjetnu inteligenciju (AI) kako bi pomogao pronaći najbolje parove atoma za posao. Dakle, umjesto pokretanja tisuća pokušaja-i-fizičkih eksperimenata, umjetna inteligencija im je pomogla suziti najbolje potencijale za testiranje, štedeći mnogo sati izgubljenog vremena.
I ovo se stvarno isplatilo. Prema timu, katalizator je gotovo tri puta učinkovitiji od drugih sličnih katalizatora. Ako je točno, to znači da bi moglo proizvesti mnogo veće prinose amonijaka, stope konverzije i manje otpada.
Sve to znači više za vaš novac, dok se također bavite vrlo ozbiljnim industrijskim i poljoprivrednim onečišćivačem. Proboj, bez sumnje, ali važno je napomenuti da je to još u tijeku.
Trenutačno je tim uspio samo prikazati katalizator u laboratorijskim uvjetima u malim serijama. Tek treba dokazati može li funkcionirati u "stvarnom svijetu", može li se skalirati i može li se proces nositi s različitim zagađivačima osim nitrata u otpadnim vodama za hranu.
