액체 금속의 독특한 힘을 활용하여 암모니아를 만드는 새로운 방법은 널리 사용되는 화학 물질의 생산으로 인한 탄소 배출을 크게 줄일 수 있습니다.

암모니아는 식량의 상당 부분을 재배하기 위해 비료로 사용되지만 다음과 같은 역할도 합니다.청정 에너지수소를 안전하게 운반하는 운반체로

글로벌 생산암모니아그러나 환경 비용이 많이 듭니다. 전 세계 에너지의 2% 이상을 소비하고 전 세계 탄소 배출량의 최대 2%를 생성합니다.

RMIT 연구원이자 이 주제에 대한 연구의 주저자인 Karma Zuraiqi 박사는 그녀 팀의 친환경 대안이 오늘날 질소와 수소를 분리하기 위해 사용되는 100년 된 Haber-Bosch 공정보다 20% 더 적은 열과 98% 더 적은 압력을 사용했다고 말했습니다.암모니아.

작품이 등장합니다자연촉매.

"전 세계 암모니아 생산은 현재 호주 배출량의 두 배를 차지하고 있습니다. 이 공정을 개선하고 에너지 집약도를 낮추면 큰 타격을 입을 수 있습니다.탄소 배출"라고 RMIT 공과대학의 Zuraiqi가 말했습니다.

연구 결과에 따르면 저에너지 접근법은 효과적인 암모니아 생산에 더 의존함으로써 현재의 금본위제만큼 암모니아를 생산하는 데 효과적이라는 것을 보여줍니다.액체 금속촉매제와 압력의 영향이 적습니다.

"우리가 사용하는 구리와 갈륨은 현재 접근 방식에서 촉매로 사용되는 귀금속 루테늄보다 훨씬 저렴하고 풍부합니다"라고 Zuraiqi는 말했습니다."이러한 장점은 모두 우리가 연구실 외부에서 더 많은 것을 테스트하고 테스트하고 싶은 흥미로운 새로운 개발을 가능하게 합니다."

구출을 위한 액체 금속

RMIT의 Torben Daeneke 교수를 포함한 팀은 암모니아 생산, 탄소 포집 및 에너지 생산을 위해 액체 금속 촉매의 특별한 특성을 활용하는 데 앞장서고 있습니다.

촉매는 만드는 물질이다.화학 반응자체적으로 소모되지 않고 더 빠르고 쉽게 발생합니다.

이 최신 연구는 단단한 껍질, 액체 외부 코어 및 고체 내부 코어 구조를 위해 "나노 행성"이라고 불리는 구리와 갈륨을 포함하는 작은 액체 금속 방울을 생성하여 질소의 원료 성분을 분해하는 촉매제로 새로운 기술을 선보였습니다.그리고 수소.

"액체 금속을 사용하면 모든 것을 인터페이스에 전달하고 촉매 작용에 이상적인 보다 효율적인 반응을 가능하게 하는 보다 역동적인 방식으로 화학 원소를 이동할 수 있습니다."라고 Daeneke는 말했습니다."구리와 갈륨은 별도로 암모니아 생산에 나쁜 촉매제로 잘 알려져 있지만 함께 사용하면 그 일을 매우 잘 수행합니다."

테스트 결과 갈륨은 질소를 분해하는 반면 구리의 존재는 수소를 분해하는 데 도움이 되었으며 결합하여 적은 비용으로 현재 접근 방식만큼 효과적으로 작동하는 것으로 나타났습니다.

"우리는 본질적으로 두 금속 간의 시너지 효과를 활용하여 개별 활동을 향상시키는 방법을 찾았습니다."라고 Daeneke는 말했습니다.

RMIT는 현재 RMIT와 QUT가 공동 소유한 이 기술의 상용화를 주도하고 있습니다.

산업용 업스케일링

전통적인 Haber-Bosch 공정을 통해 생산된 암모니아는 대규모 시설에서만 실행 가능하지만 팀의 대안 접근 방식은 대규모 및 소규모 분산 생산 모두에 적합할 수 있습니다. 이 경우 태양열 발전소에서 소량을 저렴하게 생산하여 운송 비용을 절감할 수 있습니다.그리고 배출.

비료용 암모니아 생산에 대한 명백한 적용뿐만 아니라, 이 기술은 수소 산업의 핵심 원동력이 될 수 있으며 화석 연료에서 벗어나는 것을 지원할 수 있습니다.

"수소를 더 안전하고 쉽게 운송할 수 있는 좋은 방법 중 하나는 수소를 암모니아로 바꾸는 것"이라고 Daeneke는 설명했습니다."그러나 현재 기술을 통해 생산된 암모니아를 수소 운반체로 사용한다면 수소 산업에서 배출되는 탄소 배출량은 전 세계적으로 크게 증가할 수 있습니다. 우리의 비전은 녹색 암모니아 생산 기술과수소기술을 통해 녹색 에너지를 도중에 큰 손실 없이 전 세계로 안전하게 운송할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다.다음 과제는 지금까지 실험실에서 입증된 기술을 확장하고 훨씬 더 낮은 압력에서도 작동하도록 시스템을 설계하여 더 광범위한 산업을 위한 분산형 도구로 더욱 실용적으로 만드는 것입니다.

그는 "이 단계에서 우리는 결과에 매우 기대하고 있으며 업계를 위해 이를 확대하는 데 관심이 있는 잠재적 파트너와 이야기를 나누고 싶다"고 말했습니다.

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