L-użu tat-teknoloġija tal-laser irrevoluzzjona l-metodu tal-iffissar tan-nitroġenu, u pprovda mod ġdid biex tiġi sintetizzata l-ammonja taħt kundizzjonijiet ambjentali. Riċentement, riċerkaturi użaw laser CO2 kummerċjali għall-ewwel darba biex ifixklu r-rabta tripla tan-nitroġenu-nitroġenu, u b'hekk ipprovdew alternattiva ħadra ġdida għall-proċess Haber-Bosch.
It-tim ta 'riċerka internazzjonali rrappurtat uża laser biex jikkonverti l-ossidu tal-litju f'metall tal-litju, li mbagħad irreaġixxa b'mod spontanju man-nitroġenu fl-arja biex jifforma nitrur tal-litju. Dan il-melħ huwa idrolizzat faċilment f'ammonja, li jippermetti li l-metodu jikser rendimenti rekord.
Huize Wang, l-ewwel awtur mill-Istitut Helmholtz għall-Enerġija Rinnovabbli fil-Ġermanja, qal, "Aħna introduċejna kunċett pijunier li juża lejżers ta 'enerġija għolja biex jiffaċilita l-konverżjoni ta' diversi ossidi f'nitruri."
Huwa żied jgħid, "Ksibna rendimenti mingħajr preċedent f'temperatura tal-kamra u pressjoni atmosferika. Dan ir-riżultat huwa notevoli meta mqabbel ma 'metodi oħra." Ir-rendiment attwali huwa żewġ ordnijiet ta 'kobor ogħla minn soluzzjonijiet oħra ta' l-aħħar teknoloġija, inklużi metodi elettrokimiċi u mekkanikimiċi.
Dan huwa approċċ kompletament ġdid għall-produzzjoni ta 'ammonja ħadra, li hija potenzjalment aktar sostenibbli mill-proċess Haber-Bosch," qal Victor Mougel, espert fil-konverżjoni elettrokimika ta' molekuli żgħar fl-Istitut Federali Żvizzeru tat-Teknoloġija fi Zurich, l-Isvizzera. Il-proċess Haber-Bosch huwa intensiv ħafna fl-enerġija minħabba l-fatt li jopera f’temperaturi u pressjonijiet għoljin, u jwassal ukoll għal emissjonijiet ta’ CO2.”
Barra minn hekk, qal, il-metodu l-ġdid "joffri flessibilità operattiva u benefiċċji ambjentali" minħabba li jaħdem taħt kundizzjonijiet ambjentali. Il-proċess jista 'wkoll jipproduċi ammonja direttament fejn ikun meħtieġ, li jnaqqas l-ispejjeż tat-trasport.
It-tim uża laser infra-aħmar biex jipprovdi biżżejjed enerġija biex jiddissoċja r-rabta tal-litju-ossiġnu biex jipproduċi metall tal-litju mill-ossidu tal-litju. Meta espost għall-arja, il-metall tal-litju jingħaqad spontanjament man-nitroġenu, u jikser ir-rabta kovalenti tripla tan-nitroġenu-nitroġenu biex jipproduċi nitrur tal-litju.
Ikompli jispjega, "Li jmiss, nikbru l-ammonja u l-idrossidu tal-litju bl-idrolizzar tan-nitrur tal-litju iġġenerat bil-lejżer. Barra minn hekk, dan il-metodu jipprovdi opportunitajiet għal riċiklaġġ kimiku. Il-laser jista 'jinduċi l-konverżjoni tal-idrossidu tal-litju lura għan-nitrur tal-litju, li effettivament itemm il- ċiklu tal-litju."
Huwa żied: "Dan fl-istess ħin isir kunċett ġdid ieħor - il-konverżjoni ta 'idrossidu għal nitrur."
Madankollu, Ifan Stephens, espert fl-elettrokimika u l-iffissar tan-nitroġenu fl-Imperial College ta’ Londra (Renju Unit), jibqa’ xettiku. Jgħid: "Jien xettiku li rendimenti għoljin bħal dawn se jkunu sostenibbli fit-tul. Barra minn hekk, il-fatt li huwa proċess ta' lott, aktar milli proċess kontinwu, se jillimita ħafna l-fattibilità tiegħu. Il-fatt li t-tekniki elettrokimiċi jippermettu għal tħaddim kontinwu huwa vantaġġ sinifikanti fuq metodi ġodda indotti bil-laser."
Barra minn hekk, ir-rekwiżiti tal-enerġija tal-lejżers jistgħu joħolqu problema biex tiżdied is-sintesi tal-ammonja. Żied jgħid: "Jekk qed tipproduċi biss ammonja fuq skala żgħira bħala fertilizzant f'żoni remoti, allura l-effiċjenza enerġetika ssir inqas importanti."
Ir-riċerkaturi jissuġġerixxu li l-metodu tagħhom joffri vantaġġi sinifikanti fuq l-elettrokimika, bħal desolvation u simplifikazzjoni. Barra minn hekk, il-metodi kollha emerġenti tas-sinteżi tal-ammonja jiffaċċjaw l-akbar sfidi tagħhom hekk kif il-produzzjoni tiżdied. Ir-riċerkaturi jipprevedu li jżidu l-proċess billi jqassmu trab tal-ossidu tal-litju fuq wiċċ tal-kannizzata u mbagħad irradjaw il-firxa ta 'ċelloli reattivi waħda waħda b'lejżer. Barra minn hekk, ir-riċerkaturi osservaw li ossidi oħra wrew imġieba simili, bħall-manjeżju, l-aluminju, iż-żingu u l-kalċju, għalkemm b'rendiment aktar baxx.
Huwa jispjega, "Dan jista 'jkun minħabba li ossidi oħra huma aktar diffiċli biex jiġu dissoċjati u idrolizzati." Madankollu, ir-reattività tal-metalli alkalini u alkaline earth lejn in-nitroġenu tidher promettenti. Jistqarr, "Ir-riċerka riċenti tagħna turi li metalli aktar abbundanti bħall-manjeżju u l-kalċju jistgħu wkoll ikissru n-nitroġenu."
