به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، آمونیاک نقش اساسی در کشاورزی جهانی دارد و بهعنوان ماده اولیه تولید اوره، یکی از پرکاربردترین کودهای شیمیایی موجود است. سالانه حدود ۲۰۰ میلیون تن آمونیاک تولید میشود که بیش از ۸۰ درصد آن در کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرد. روش سنتی تولید آمونیاک، فرایند هابر-بوش است؛ روشی برای تولید صنعتی آمونیاک از طریق واکنش گازهای نیتروژن و هیدروژن با استفاده از کاتالیزگرهای آهن و روتنیم که بیشتر در ترکیبات ناخالص آنها استفاده میشود. این روش بسیار انرژیبر است و بیش از ۲ درصد از انتشار گازهای گلخانهای جهان را به خود اختصاص داده است.
تیمی از محققان دانشگاه توکیو در پیشرفتی چشمگیر که میتواند روشهای کشاورزی در سراسر جهان را متحول کند، روشی نوآورانه برای تولید آمونیاک از طریق فرایندی مشابه فتوسنتز مصنوعی ارائه دادهاند. این فناوری با بهرهگیری از نیتروژن موجود در هوا، آب و نور خورشید، فرایندی مشابه با عملکرد طبیعی سیانوباکتریها را شبیهسازی و راهی کممصرف و پایدار برای تولید آمونیاک فراهم میکند. با توجه به نقش حیاتی آمونیاک در تولید کودهای کشاورزی، این فناوری نوین میتواند نقطه عطفی در کشاورزی پایدار باشد.
تیم تحقیقاتی دپارتمان شیمی کاربردی دانشگاه توکیو موفق به توسعه سیستمی شده است که با استفاده از نیتروژن جو و آب در حضور نور خورشید، آمونیاک تولید میکند. این روش نوآورانه فرایندی مشابه با عملکرد باکتریهای همزیست است که نیتروژن را برای گیاهان تثبیت میکنند، فرایندی که تاکنون شبیهسازی آن در خارج از سیستمهای زیستی بسیار چالشبرانگیز بوده است. کلید این پیشرفت استفاده از کاتالیزورهایی است که واکنشها را با کاهش دما یا زمان لازم تسهیل میکنند، بدون آنکه خود مصرف شوند. در این پروژه ترکیبی منحصربهفرد از کاتالیزورها استفاده شده که فعالسازی مولکولهای آب را ممکن کرده و بازده واکنش را فراتر از انتظار افزایش داده است.
روش جدید تولید آمونیاک که با استفاده از نور خورشید و آب انجام میشود، جایگزینی دوستدار محیط زیست است که میتواند مصرف انرژی و انتشار کربن را به میزان قابلتوجهی کاهش دهد. این فناوری با رویکردی پایدار، پتانسیل تغییر صنایع کشاورزی و کاهش اثرات زیستمحیطی تولید کودها را دارد.
تیم تحقیقاتی دانشگاه توکیو نشان داده است که این واکنش نوآورانه را میتوان در مقیاسی ۱۰ برابر بزرگتر از آزمایشهای پیشین انجام داد که این امر نشاندهنده آمادگی این فناوری برای توسعه صنعتی است. این مقیاسپذیری برای ورود به کاربردهای صنعتی و تغییر روشهای تولید آمونیاک در سطح جهان حیاتی محسوب میشود.
نظر شما