● news.bsdnet.hu

Egy új eljárás értékes ammóniává alakítja a szennyezett vízben lévő káros nitrátokat. A technológia védi a környezetet és visszavágja a műtrágya gyártásának költségeit. A modern mezőgazdaság egyik legnagyobb környezetvédelmi kihívása a vizek nitrátszennyezése, amely az ipari melléktermékekből és a műtrágyák maradványaiból származik. Ez a folyamat gyakran vezet algavirágzáshoz és oxigénhiányos „holt zónák” kialakulásához, ami gyakorlatilag kiirtja a vízi élővilágot. Bár a legtöbb ország próbálkozik nitrátmentesítéssel, a jelenlegi módszerek rendkívül drágák és energiaigényesek. AJiangnan Egyetemés aHarbini Műszaki Intézetkínai szakemberi ugyanakkor rájöttek: ahelyett, hogy a nitrátot hulladékként kezelnénk, erőforrásként is használhatnánk, hiszen vegyipari szempontból értékes nitrogént tartalmaz. Körforgásos megoldás az ammónia előállításáraAz ammónia a világ egyik legfontosabb ipari alapanyaga, amelyet jelenleg főként a Haber–Bosch-eljárással állítanak elő. Ez a folyamat viszont a globális energiafelhasználás nagyjából 1-2 százalékáért felelős. „Ha valaki képes ammóniát előállítani a hulladékként kezelt nitrátból, azzal egyszerre csökkenti a környezetszennyezést és az energiafelhasználást” – mutattak rá a kutatók azAdvanced Functional Materialsbanközölttanulmányban.Az új módszerrel egyfajta körforgásos műtrágyagyártás valósulhat meg, amely mérsékelheti az importált alapanyagoktól való függőséget is.A siker kulcsa egy speciális, kétatomos katalizátor (DAC), amely hatékonyabban segíti elő a kémiai reakciókat, mint a korábbi megoldások. Az atomi páros felgyorsítja az elektronátadást és a kémiai kötések átalakulását.„A kutatók szerint a katalizátor csaknem háromszor hatékonyabb a hasonló anyagoknál”– olvasható a publikációban. A fejlesztés során a csapat mesterséges intelligenciát is igénybe vett, hogy megtalálja a legalkalmasabb atompárokat. Az algoritmus segítségével több ezer időigényes fizikai kísérletet spóroltak meg, gyorsan leszűkítve a kört a legígéretesebb összetevőkre. A laboratóriumtól az ipari méretekigAz eddigi eredmények biztatóak: a rendszer több ammóniát és kevesebb hulladékot termel, magasabb konverziós arány mellett.„A módszer bevált, de még bizonyítaniuk kell, hogy az eljárás nagyüzemi méretekben is alkalmazható-e”– vallották be a tudósok, hozzátéve: meg kell oldaniuk azt is, hogy a rendszera valódi szennyvizekben jelen lévő egyéb szennyeződésekmellett is stabilan működjön.Bár a technológia még csak laboratóriumi körülmények között vizsgázott, az irány egyértelmű: a jövőben a szennyvíztisztítás nem csupán környezetvédelmi kötelezettség, hanem nyereséges ipari tevékenység lehet. A kutatók jelenleg a nagyüzemi alkalmazhatóság feltételeit vizsgálják. Ha a fejlesztés sikeres lesz, akkor a mezőgazdaság fenntarthatóbb, olcsóbb alapanyagforráshoz juthat, miközben mentesíti az ökoszisztémát a nitrátszennyezés káros hatásaitól. A címlapkép illusztráció. Forrás: James Baltz /Unsplash