Химики открывают ключ к более экологичному производству продуктов питания

Пожалуй, самое важное (хотя и наименее известное) промышленное достижение 20-го века, процесс синтеза аммиака Хабера-Боша, по сути, победил нехватку продовольствия, создав средства для массового производства удобрений - удобрений, которые затем использовались для повышения урожая продовольствия по всему миру.

Но производство аммиака - строительного блока для удобрения нитрата аммония - генерирует проблемный побочный продукт: углекислый газ. Его много: более двух тонн углерода на каждую тонну удобрений. На его долю приходится примерно 1,4% глобальных выбросов углекислого газа. Таким образом, в то время как процесс противостоял массовому голоду, он также начал увеличивать бремя парниковых газов на планете.

Процесс синтеза аммиака без выбросов

Одна из главных задач, стоящих сегодня перед учеными, - отвязать производство продуктов питания от углерода. Отчасти это означает поиск способа производства удобрений путем синтеза аммиака без выбросов углерода. Можно ли это сделать без установки Хабера-Боша?

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Пол Чирик сделал важный шаг к этой цели, применив уникальный фундаментальный подход к синтезу химических связей. Он и исследователи из его лаборатории используют видимый свет для стимулирования образования слабых связей между элементами и водородом, которые лежат в основе проблемы, поскольку их так трудно создать.

В доказательной работе лаборатории, опубликованной в этом месяце в журнале Nature Chemistry, излагается простой метод, который заключается в освещении иридиевого катализатора синим светом, что позволяет образовывать слабые связи при термодинамическом потенциале или вблизи него, то есть без больших затрат энергии и без побочного продукта - углерода.

"Большим прорывом здесь является возможность использовать свет, а затем стимулировать химическую реакцию для образования действительно слабых связей, которые невозможно было бы получить без внешнего стимула", - говорит Чирик. "В прошлом этот фактор был связан с образованием отходов или потреблением электроэнергии. Здесь мы делаем это с помощью света".

"У нас есть целый мир металлических катализаторов, которые делают удивительные вещи - они производят аммиак, они производят лекарства, они производят полимеры. Теперь мы можем сделать с ними еще больше, если начнем изучать, что происходит, когда эти катализаторы поглощают свет", - добавил он. "Итак, вы берете что-то, что раньше занималось очень крутой химией, и добавляете к этому еще 50 килокалорий.

"Открывается целый мир. Внезапно появляется новый класс реакций, о которых мы можем думать".

Хотя ученые еще не готовы отказаться от технологии Хабера-Боша, доказательство концепции в лаборатории Чирика является важным первым шагом. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet