Reaktor plazmowy produkuje paliwo przyszłości bez emisji CO₂

Proces Habera-Boscha jest niezastąpiony w rolnictwie przemysłowym, ponieważ umożliwia syntezę amoniaku na dużą skalę. Pod ekstremalnym ciśnieniem i w temperaturze około 500°C wytwarza amoniak z azotu, głównego składnika powietrza. Wytwarza również wodór, zazwyczaj ze źródeł kopalnych.

Około 1% światowego zużycia energii można przypisać temu procesowi. Jego udział w globalnej emisji CO₂ jest jeszcze wyższy. Do tej pory nie wspomniano nawet o negatywnym wpływie na środowisko rolnictwa zależnego od syntetycznych nawozów azotowych.

Nadszedł czas, aby ponownie rozważyć ten proces, który został opracowany ponad 100 lat temu, ponieważ amoniak odgrywa integralną rolę nie tylko w produkcji żywności. W końcu cząsteczka składająca się z jednego atomu azotu i trzech atomów wodoru może być również wytwarzana naturalnie.

Światło rozszczepia związany azot w atmosferze. Następnie deszcz przenosi tlenki azotu na powierzchnię ziemi i do gleby. Tam bakterie i grzyby przekształcają je w amoniak przy pomocy wody. Działa on następnie jako naturalny nawóz dla roślin, co pokrótce opisuje rolnictwo ekologiczne.

Niezależny i wolny od CO₂

Reaktor plazmowy opracowany na Uniwersytecie w Buffalo w stanie Nowy Jork naśladuje dokładnie ten proces. Wykorzystuje on energię elektryczną z ogniw słonecznych do podgrzania powietrza do plazmy. Katalizator wykonany z miedzi i palladu powoduje, że różne tlenki azotu reagują z wodą i tworzą amoniak.

W temperaturze pokojowej ta niewielka konfiguracja testowa produkuje obecnie 1 gram amoniaku dziennie, bezpośrednio z powietrza i bez emisji CO₂. Naukowcy pracują już nad reaktorem plazmowym na większą skalę, który mógłby zapewnić lokalny i zrównoważony nawóz azotowy, zwłaszcza w regionach, w których konwencjonalna produkcja przemysłowa nie była możliwa.

Ponadto amoniak jest również uważany za łatwiejszy do przechowywania i przetwarzania niż wodór. Ma również znacznie wyższą gęstość energii na litr. Odpowiednie ogniwa paliwowe istnieją od wielu lat, a przemysłowe systemy magazynowania na dużą skalę również były testowane przez długi czas, mimo że nie są one całkowicie bezpieczne. To samo można jednak powiedzieć o wodorze, ropie naftowej i gazie ziemnym.