可持续氨生产方法.pdfVIP

氨的可持续生产

用于合成氨的Harber-Bosch工艺是有史以来最成功的化学反应之一。它

使大气中的氮气能够转化为氨，然后是硝酸盐和亚硝酸盐，这些物质被用于

制造化肥、塑料、纤维、制冷剂等。

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这个单一的反应推动了世纪的人口增长，目前每年的氨产量超过亿

吨。然而，所有这一切都要付出高昂的代价——在不考虑所有后续转化为不

同化学品的情况下，合成氨所排放的二氧化碳比任何其他工业过程都多。化

学家们需要一种可持续的替代途径来生产氨，并消除合成氨与化石燃料和温

室气体排放的强烈关联。为了实现这一目标，他们设想了两种互补的战略。

一方面，他们从大自然中寻找灵感——特别是细菌和蓝藻中的固氮酶，

由于有了铁和钼的辅酶，它们可以减少氮气。另一方面，化学家也利用电的

力量来打破三重氮氮键，同时从水中获取氢原子。如果使用的能源来自可再-

生资源——风能、水电、太阳能——这个过程就会变得加倍的可持续，因为

它避免了对从化石燃料中获得氢气的依赖。这里的主要挑战是减少所需的电

动势，同时使活性和选择性最大化。

绿色肥料、塑料和燃料将与可持续氨一起，为从清洁能源和高效农业，

到可持续城市和负责任的生产等全面的可持续发展目标做出贡献。