Специалисты Массачусетского технологического института разработали новый подход к поиску материалов для производства аммиака с меньшим вредом для экологии. Статья об этом появилась в журнале EES Catalysis. Эту информацию сообщает издание Science XXI.
Аммиак нужен в первую очередь для создания удобрений. Сельское хозяйство без них не обходится. Но классическая технология — процесс Габера-Боша — крайне энергозатратна и сопровождается выбросами углекислого газа. Водород для нее добывают из ископаемого топлива.
Электрохимический способ мог бы стать заменой: он использует электричество. Однако пока он дорог и малоэффективен. Чтобы найти подходящие катализаторы, инженеры MIT применили машинное обучение. Это позволяет перебирать варианты сплавов за считанные дни, тогда как лабораторные испытания растягиваются на годы.
Ученые сосредоточились на нитридах переходных металлов. Выяснилось, что азот из катализатора может вступать в реакцию, снижая потребность в энергии. Это критично: разрыв прочных связей в молекуле азота — главное препятствие для электрохимического синтеза.
Пока исследование теоретическое. Необходимо создать реальные катализаторы и проверить их в работе. Следующим шагом станет лабораторная ячейка, где материалы испытают в условиях, приближенных к промышленным. Авторы надеются, что это приблизит создание эффективных и чистых технологий получения аммиака.