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usdt支付接口(www.caibao.it):污染地下水可用于农业施肥:德国科学家通过电化学方式将硝酸盐直接转化为氨气

2021-02-06 10:27 出处:  人气:   评论( 0

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2021-02-05 19:22 前瞻网

地下水作为水资源的主要组成部分,是农业浇灌以及工业和都会用水的主要泉源之一。近年来,随着都会用水需求快速增长,地下水超采和污染情形日益严重,严重影响了农业浇灌用水。克日,德国科学家团队对污染地下水的再行使举行了研究。

德国博士生Phebe van Langevelde和Joule莱顿化学研究所的Marc Koper教授组建的科学家团队针对若何从污染的地下水中去除硝酸盐,同时以可连续的方式生产氨这一课题举行了研究。研究成果以论文的形式在线发表于《细胞》上,题为《电催化还原硝酸盐以实现可连续的氨生产》(Electrocatalytic Nitrate Reduction for Sustainable Ammonia Production)

硝酸盐(NO3-)是一种污染物,泉源于交通、工业和农业。环境手艺专家一直在寻找一种方式将其转化为氮气,即N2。与此同时氨氮化合物NH3是由氮气制成的。NH3是化学中的主要质料,可用于生产肥料。但由氨气转化为NH3的历程需要在高压和高温下举行的,因此需要使用化石燃料,这又会带来更多的温室气体排放。

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Phebe van Langevelde示意,解决这两个问题的方式是将这些历程结合起来——将硝酸盐直接转化为氨。她和她的同事一起评估了种种方案,“我们发现了新的可能性,”她说。

业内现在将硝酸盐转化为氮气的方式是行使细菌。然而,此项研究解释电化学可能是一种更廉价、更可靠的替换方式:将起始质料消融在液体中,在液体中放置两个电极,上面涂有催化剂。当在电极上施加电压时,凭据施加的催化剂,在其外面发生化学反应。

这不仅可能是去除污染水体中硝酸盐的较好方式,也可能是生产氨的环保替换品。现在以氮气为基础的耗能工艺是哈伯-博施法(Haber-Bosch)工艺,这是一项成熟的手艺,已经应用了一个多世纪。但从硝酸盐出发的电化学方式可能比Haber-Bosch方式更廉价。该历程在室温下举行,由电力驱动,可以连续发电。它也是小规模的,可以在当地应用。

“这将免去储存大量原质料所带来的平安风险。前段时间黎巴嫩的贝鲁特爆炸事件就涉及到化肥的批量储存”Van Langevelde说。

只管在电化学将硝酸盐转化为氨的方式能够现实应用之前,还需要举行更多的基础研究,例如研究合适的催化剂和副产品的形成,但这种方式在未来对于辅助恢复全球氮循环将起到主要作用。

编译/前瞻经济学人APP资讯

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