有研究小组发现了一种新的方法,即通过一个过程将氨转化为氮气,这可能是朝着氨取代碳基燃料迈出的一步。
相关人员解释说:“目前世界是靠碳燃料经济运行的。这不是一个好的经济,因为我们燃烧碳氢化合物,将二氧化碳释放到大气中。我们没有办法实现真正的碳循环闭环,即可以将二氧化碳转化为有用的燃料。”
为了实现联合国提出的到2050年世界实现碳中和的目标,科学家们必须考虑以对环境负责的方式从碳以外的元素中创造能源,而这个团队提出了一种基于氮和氨相互转化的氮能源经济。科学家发现,将氨添加到含有类铂元素钌的金属催化剂中会自发地产生氮气,这意味着不需要增加能量。相反,这个过程可以被利用来发电,质子和氮气是副产品。此外,该金属复合物可以通过暴露在氧气中被回收,并反复使用,所有这些都是比使用碳基燃料更清洁的过程。
氨作为一种燃料来源已经燃烧了很多年。在第二次世界大战期间,它被用于汽车,今天的科学家们正在考虑如何在发动机中燃烧它以替代汽油,特别是在海运业。然而,燃烧氨气会释放有毒的氧化氮气体。新的反应避免了这些有毒的副产品。如果该反应被安置在一个燃料电池中,氨和钌在电极表面发生反应,它可以清洁地产生电力,而不需要催化转换器。
这项技术可以实现无碳燃料经济,但它只是难题的一半。氨合成的一个缺点是,我们用来制造氨的氢气来自于天然气和化石燃料。然而,这种趋势正在发生变化,因为氨生产商试图生产”绿色”氨,其中氢原子由碳中性的水电解提供,而不是能源密集型的哈伯-波什工艺。