Polusyon na tubig bilang mapagkukunan ng pataba

Malamang na posible na alisin ang mga nitrate mula sa maruming tubig sa lupa habang gumagawa ng amonya sa isang napapanatiling pamamaraan, sabi ng kandidato ng PhD. Phebe van Langevelde at Propesor Marc Koper ng Leiden Institute of Chemistry v Joule Enero 26, 2021. Kasama ang isang kasamahan sa Aleman, nagsagawa sila ng isang pag-aaral sa panitikan ng mga posibilidad.

Dalawang ibon, isang bato

Ang Nitrate ay isang pollutant na nagmula sa transportasyon, industriya at agrikultura. Ito ay isang nitrogen compound: NO3-. Ang mga teknolohikal na kapaligiran ay naghahanap ng isang paraan upang mai-convert ito sa nitrogen gas, N2, ngunit napatunayan na mahirap. Ang Ammonia, isang nitrogen compound ng NH3, ay isang mahalagang hilaw na materyal sa kimika, halimbawa para sa paggawa ng mga pataba. Ito ay gawa sa nitrogen gas, ngunit ang prosesong ito ay nagaganap sa mataas na presyon at temperatura at samakatuwid ay nangangailangan ng paggamit ng mga fossil fuel.

Ayon kay Phebe van Langevelde, ang solusyon sa parehong mga problema ay upang pagsamahin ang mga prosesong ito at direktang gawing ammonia ang mga nitrate. Sinuri niya at ng kanyang mga kasamahan ang mga posibilidad. “Ang buong larawan ay bago,” aniya.

Bakterya kumpara sa electrochemistry

Ang kasalukuyang pamamaraan ng pag-convert ng nitrates sa nitrogen gas ay gumagamit ng bacteria. Ang electrochemistry ay maaaring isang mas mura at mas matatag na kahalili. Ang panimulang materyal ay natunaw sa isang likido kung saan ang dalawang electrode na pinahiran ng isang catalyst ay inilalagay. Kapag ang boltahe ay inilapat sa mga electrode, nagaganap ang mga reaksyong kemikal sa kanilang ibabaw, depende sa ginamit na katalista. “Sa ngayon, hindi posible na gawing purong nitrogen gas ang nitrates sa ganitong paraan.” Maraming iba pang mga produkto, “sabi ni Van Langevelde. “Ito ay napatunayan na mas madaling baguhin ang nitrate sa amonya, kung saan ang mga angkop na catalista batay sa mga bagong materyales ay iminungkahi nitong mga nagdaang taon.”

Napapanatili at ligtas

Maaari itong hindi lamang isang mas mahusay na paraan upang alisin ang mga nitrate mula sa maruming tubig, kundi pati na rin ang isang kalikasan na palakaibigan sa paggawa ng amonya. Ang kasalukuyang proseso na masinsinang enerhiya batay sa nitrogen gas ay ang proseso ng Haber-Bosch, isang advanced na teknolohiya na ginamit nang higit sa isang daang taon. Mahirap palitan. Gayunpaman, ang electrochemical diskarte mula sa nitrates ay maaaring maging mas mura kaysa sa pamamaraang Haber-Bosch. Ang proseso ay nagaganap sa temperatura ng kuwarto at pinalakas ng kuryente na maaaring mabuo sa isang napapanatiling pamamaraan. Maliit din ito sa sukat at maaaring magamit nang lokal. “Kaya hindi mo na kailangang mag-imbak ng maraming mga produkto, ang nauugnay na mga panganib sa seguridad,” sabi ni Van Langevelde. “Ang pagsabog ng Beirut, halimbawa, ay kasangkot sa pag-iimbak ng mga pataba.”

Karagdagang pananaliksik

Bago maisagawa ang electrochemical conversion ng nitrate sa ammonia, kailangan pa ng karagdagang pananaliksik, mga tala, halimbawa, pagsasaliksik sa angkop na mga catalista at pagbuo ng mga by-product. At ang tanong ay nananatili: aling mga wastewater stream ang naaangkop? Posibleng mag-agos ng basura mula sa mga planta ng nukleyar na kuryente at industriya, ngunit naglalaman ang mga ito ng iba pang mga sangkap na maaaring makagambala sa proseso. “At ang dami ng nitrate sa kontaminadong tubig sa lupa ay masyadong maliit para sa application na ito.” Samakatuwid, kakailanganin ang isa pang hakbang upang pag-isiping mabuti ang mga nitrate. Kaya’t mayroon pa ring ilang mga hadlang na kailangang mapagtagumpayan, ngunit ang diskarte ay mukhang may pag-asa. Makatutulong ito na maibalik ang pandaigdigang siklo ng nitrogen. “

Sanggunian: “Pagbawas ng electrocatalytic nitrates para sa napapanatiling paggawa ng ammonia”, ni Phebe H. van Langevelde, Ioannis Katsounaros, Marc TM Koper, 26 Enero 2021, Joule.
DOI: 10.1016 / j.joule.2020.12.025

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.