تبدیل آمونیاک به سوخت پاک برای نخستین‌بار در جهان

به گزارش مجله خبری نگار،به نقل از نیواطلس، محققان دانشگاه‌ام آی تی، روش جدیدی برای تبدیل آمونیاک به سوخت پاک از طریق ترکیب آن با برخی سنگ‌های زیر زمین و استفاده از گرمای طبیعی این محیط ابداع کرده‌اند.

در حال حاضر آمونیاک دومین ماده شیمیایی تولید شده در جهان است که حدود ۸۰ درصد آن به‌عنوان کود کشاورزی مورداستفاده قرار می‌گیرد. بااین‌حال، روش‌های فعلی تولید آمونیاک باعث مصرف حدود ۲ درصد از سوخت‌های فسیلی جهان می‌شود. از سوی دیگر، انتشار حدود ۱ درصد از گاز‌های گلخانه‌ای جهان حاصل تلاش برای تولید آمونیاک است. به‌عبارت‌دیگر، به‌ازای هر تن آمونیاک تولید شده، حدود ۲.۴ تن دی‌اکسید کربن آزاد می‌شود.

آمونیاک که ترکیبی از نیتروژن و هیدروژن است، برای تولید برق قابل‌استفاده است؛ زیرا بیش از بیست برابر وزن باتری‌های لیتیومی فعلی انرژی ذخیره می‌کند. اگر مصرف آمونیاک به‌درستی مدیریت شود، می‌توان آن را بدون آسیب‌زدن به محیط‌زیست سوزاند؛ بنابراین تولید آمونیاک سبز به تأمین نیاز‌های بشر در حوزه انرژی و کاهش انتشار گاز کربن کمک می‌کند.

در مردادماه سال گذشته، سه شرکت انرژی دانمارکی اولین کارخانه سبز آمونیاک جهان را راه‌اندازی کردند که تنها با استفاده از انرژی خورشیدی و بادی می‌تواند سالانه ۵۰۰۰ تن از این ماده شیمیایی را تولید کند. قرار است در سال ۲۰۲۶، اولین کشتی کانتینری پاک جهان با استفاده از سوخت آمونیاک در نروژ راه‌اندازی شود.

بعدازاین دستاوردها، پژوهشگران دانشگاه‌ام آی تی موفق به تولید این ماده شیمیایی بدون استفاده از انرژی خارجی و بدون انتشار گاز دی‌اکسیدکربن شدند.

این ایده با بررسی چاهی در مالی، در آفریقای غربی به دست آمد. برای اولین‌بار در دهه ۱۹۸۰ مشاهده شد، این چاه به شکلی غیرعادی پر از جریان‌های گاز هیدروژن است. بررسی‌ها نشان داد این گاز از طریق واکنش در اعماق سطح زمین بین مواد شیمیایی موجود در سنگ و آب به دست می‌آید.

محققان تصمیم گرفتند از این فضای زیر زمین به‌عنوان یک کارخانه استفاده کرده و از گرما و فشار آن برای تولید مواد شیمیایی ارزشمند مانند آمونیاک به روشی پاک‌تر استفاده کنند.

بدین منظور از الیوین، یک سنگ غنی از آهن که در طبیعت یافت می‌شود، به‌جای سنگ‌آهن طبیعی استفاده شد. همچنین یک کاتالیزور مس هم به محیط اضافه شد و فضا تا دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد گرم شد. در این شرایط نیتروژن موجود در آب با آهن واکنش داد و هیدروژن تمیزی تولید شد که واکنش آن با نیتروژن منجر به تولید آمونیاک شد. در این فرایند ۱.۸ کیلوگرم آمونیاک به‌ازای استفاده از هر تن الیوین به دست آمد.

استفاده از این روش به علت نیاز به حفاری در اعماق زمین، ترکیب آب غنی‌شده با نیتروژن و برخورد با مایعات و گاز‌های تولید شده دیگر با چالش‌هایی مواجه است، اما انتظار می‌رود تجاری‌سازی آن ظرف یک یا دو سال آینده ممکن شود. حتی می‌توان از نیتروژن موجود در فاضلاب برای پیشبرد این فرایند استفاده کرد.