Исследователи из Стэнфордского университета и Университета нефти и минералов имени короля Фахда в Саудовской Аравии разработали прототип устройства, которое может производить аммиак, ключевой ингредиент удобрений, используя энергию ветра для протягивания воздуха через сетку, пишетTechXplore. Планируется, что решение будет интегрировано прямо в ирригационные системы.
Традиционно аммиак изготавливается путем соединения азота и водорода при высоких давлениях и температурах. Этот метод потребляет 2% мировой энергии и вносит 1% годовых выбросов углекислого газа из-за своей зависимости от природного газа.
Ученые изучили зависимость синтеза аммиака от различных экологических факторов — влажности, ветра, солености и кислотности. В результате была создана смесь оксида железа и кислотного фторсодержащего полимера в качестве катализатора реакции.
Во время процесса азот и водород получают из окружающего воздуха. Пропустив его через сетку, покрытую катализаторами, исследователи «захватили» достаточно аммиака, чтобы использовать его в качестве гидропонного удобрения в теплицах.
В отличие от существующих методов, новая технология работает при комнатной температуре и стандартном атмосферном давлении, не требуя внешнего источника напряжения, подключаемого к сетке. Фермеры могут запускать портативное устройство на месте и экономить тем самым на покупке и доставке удобрений от производителя. Кроме того, такой подход сокращает углеродный след производства аммиака.
В лабораторных экспериментах ученые показали, что повторное использование воды в системе распыления и применение фильтра из микропористого камня позволяет получить достаточную концентрацию аммиака для удобрения растений в теплице уже через два часа.
Устройство будет готово к выходу на рынок через 2-3 года. Помимо использования в сельском хозяйстве, аммиак полезен в энергетике. Благодаря более высокой плотности энергии по сравнению с водородом, вещество способно эффективно хранить и транспортировать возобновляемую энергию.
Ранее исследователи выяснили, что в качестве своеобразного удобрения для растений можно использовать музыку.
