有研究小組發(fā)現(xiàn)了一種新的方法,即通過(guò)一個(gè)過(guò)程將氨轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓@可能是朝著氨取代碳基燃料邁出的一步。
相關(guān)人員解釋說(shuō):“目前世界是靠碳燃料經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的。這不是一個(gè)好的經(jīng)濟(jì),因?yàn)槲覀內(nèi)紵細(xì)浠衔铮瑢⒍趸坚尫诺酱髿庵?。我們沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)真正的碳循環(huán)閉環(huán),即可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的燃料?!?/span>
為了實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國(guó)提出的到2050年世界實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),科學(xué)家們必須考慮以對(duì)環(huán)境負(fù)責(zé)的方式從碳以外的元素中創(chuàng)造能源,而這個(gè)團(tuán)隊(duì)提出了一種基于氮和氨相互轉(zhuǎn)化的氮能源經(jīng)濟(jì)??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),將氨添加到含有類(lèi)鉑元素釕的金屬催化劑中會(huì)自發(fā)地產(chǎn)生氮?dú)?,這意味著不需要增加能量。相反,這個(gè)過(guò)程可以被利用來(lái)發(fā)電,質(zhì)子和氮?dú)馐歉碑a(chǎn)品。此外,該金屬?gòu)?fù)合物可以通過(guò)暴露在氧氣中被回收,并反復(fù)使用,所有這些都是比使用碳基燃料更清潔的過(guò)程。
氨作為一種燃料來(lái)源已經(jīng)燃燒了很多年。在第二次世界大戰(zhàn)期間,它被用于汽車(chē),今天的科學(xué)家們正在考慮如何在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒它以替代汽油,特別是在海運(yùn)業(yè)。然而,燃燒氨氣會(huì)釋放有毒的氧化氮?dú)怏w。新的反應(yīng)避免了這些有毒的副產(chǎn)品。如果該反應(yīng)被安置在一個(gè)燃料電池中,氨和釕在電極表面發(fā)生反應(yīng),它可以清潔地產(chǎn)生電力,而不需要催化轉(zhuǎn)換器。
這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)碳燃料經(jīng)濟(jì),但它只是難題的一半。氨合成的一個(gè)缺點(diǎn)是,我們用來(lái)制造氨的氫氣來(lái)自于天然氣和化石燃料。然而,這種趨勢(shì)正在發(fā)生變化,因?yàn)榘鄙a(chǎn)商試圖生產(chǎn)”綠色”氨,其中氫原子由碳中性的水電解提供,而不是能源密集型的哈伯-波什工藝。