La première découverte au monde pourrait alimenter la nouvelle économie verte de l’ammoniac


ammoniac

Crédit : CC0 Domaine public

En tant que première mondiale, des scientifiques de l’Université Monash ont développé un nouveau procédé respectueux de l’environnement qui pourrait faire progresser la production future d’ammoniac vert.

Ammoniac (NH3) est une première d’importance mondiale pour la production d’engrais afin de maintenir la production alimentaire. Il est actuellement produit à partir de gaz naturel en utilisant une réaction catalysée par un métal entre l’azote gazeux et l’hydrogène en utilisant une établie, le procédé Haber-Bosch.

La production de chaque tonne d’ammoniac contribue à l’émission d’environ 1,9 tonne de dioxyde de carbone et représente environ 1,8 % des émissions mondiales de CO2.

Une équipe de scientifiques de l’Université Monash dirigée par le professeur Doug MacFarlane, le Dr. Bryan Suryanto et Dr. Alexandr Simonov a un procédé à base de sels de phosphonium qui représente une percée pour surmonter ce problème à forte intensité de carbone.

Les recherches publiées dans la prestigieuse revue la science, libère le potentiel de produire de l’ammoniac et des engrais à partir d’énergies renouvelables dans des réacteurs aussi petits qu’un réfrigérateur qui pourraient être introduits au niveau de la ferme individuelle ou de la communauté.

L’une des méthodes de synthèse directe et sans carbone de l’ammoniac actuellement à l’étude est la réaction de réduction électrochimique de l’azote, qui peut produire de l’ammoniac à température et pression ambiantes à partir de rien d’autre que l’air, l’eau et les énergies renouvelables.

Mais les tentatives précédentes pour faire ce travail ont jusqu’à présent trouvé de très faibles niveaux d’ammoniac, en partie à cause du besoin de sources « sacrificielles » de protons, a déclaré le Dr. Suryanto de la Monash School of Chemistry.

« Dans notre étude, nous avons découvert qu’un sel de phosphonium peut être utilisé comme » navette à protons « pour résoudre cette limitation », a déclaré le Dr. Suryanto.

« En 2019, la production mondiale totale d’ammoniac a atteint 150 millions de tonnes par an, ce qui en fait la deuxième matière première chimique la plus produite au monde. Avec l’augmentation de la population mondiale, la demande d’ammoniac atteindra 350 millions de tonnes par an d’ici 2050. En raison de l’intérêt croissant pour son comme vecteur énergétique ou combustible, une augmentation supplémentaire de la demande d’ammoniac est attendue.

« Le procédé Haber-Bosch actuellement utilisé pour produire de l’ammoniac est extrêmement carboné. De plus, il nécessite des températures et des pressions élevées et n’est réalisable que dans les grands réacteurs des grandes installations industrielles.

« Notre étude nous a permis de produire de l’ammoniac à température ambiante à des taux et des rendements élevés et pratiques. »

Le professeur MacFarlane, chimiste de renommée internationale, estime que l’utilisation de technologies de production climatiquement neutres pourrait également utiliser l’ammoniac comme carburant et remplacer les combustibles fossiles d’ici 2050.

L’ammoniac est déjà largement reconnu comme le carburant sans carbone idéal pour le futur transport maritime international, un marché qui devrait valoir plus de 150 milliards de dollars d’ici 2025.

« La technologie que nous avons développée ouvre également un large éventail de possibilités pour une future mise à l’échelle vers de très grandes installations de production pour l’exportation qui sont connectées à des parcs solaires et éoliens dédiés », a déclaré le professeur MacFarlane.

« Ceux-ci pourraient être placés dans des endroits idéaux pour générer des énergies renouvelables, comme les régions du nord de l’Australie occidentale.

« Nos découvertes ont été concédées sous licence à une entreprise dérivée de Monash appelée Jupiter Ionics P / L qui intensifiera le processus pour démontrer son fonctionnement dans des applications commerciales. »

Le doyen de la faculté des sciences de l’Université Monash, le professeur Jordan Nash, a déclaré que l’étude était une contribution importante au développement d’un carburant durable pour l’avenir.

« Je salue le travail exceptionnel de nos chercheurs de classe mondiale, dont les découvertes aideront l’Australie à se positionner comme un leader dans l’économie de l’ammoniac », a-t-il déclaré.


Des chercheurs identifient un nouveau procédé de production d’ammoniac avec une empreinte carbone beaucoup plus faible


Plus d’information:
« Réduction de l’azote en ammoniac avec un rendement élevé et des taux basés sur une navette à protons au phosphonium » la science (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.abg2371

Fourni par l’Université Monash

Citation: La première découverte au monde pourrait stimuler la nouvelle économie verte de l’ammoniac (2021, 10 juin), consulté le 11 juin 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-06-world-first-discovery-fuel-green- ammoniac .html

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