农夫用氨作为农作物的肥料。图片来历：Pattie Calfy/Getty Images

一种环保技能经由过程多室化学反映器将废水转化为氨以及有害副产物。与传统出产氨的要领比拟，这类可连续的替换方案所需能量少患上多。

农业、制冷体系、造纸以及清洁用品等行业每一年使用数亿吨氨。天生云云年夜量的氨耗损了约2%的总能耗，并孕育发生了全世界1.4%的二氧化碳排放。

形成这一情况价钱的部门缘故原由是传统出产氨的要领需要高温高压。为了让氨出产更具可连续性，美国莱斯年夜学的Feng-Yang Chen以及同事但愿用常温反映器来替换传统技能。

硝酸盐等氮化合物常见在工业废水或者被氮肥污染的农业径流。当含有硝酸盐的水进入该研究团队反映器的第一间室后，电极会孕育发生电化学反映，将液体分化为三种身分：氨、纯清水以及氧。此中氨会留于第一间室，纯清水流入第二件室，而氧气则进入第三间室。

由于氨只含氮以及氢，其电化学反映不需要废水之外的任何分外原料。反映天生的副产物——纯清水可以或许到达世界卫生构造（WHO）的饮用水尺度。

Chen暗示，近似的反映器于以前举行过测试，但其电极没法于充足电压下转移电荷使反映发生，除了非于废水中插手年夜量盐。Chen以及同事经由过程于反映器中间室填充一种多孔质料取代了盐的作用，让废水可以或许无需预处置惩罚间接进入反映器，使反映器更实用。

于试验中，该反映器一小时可以处置惩罚100毫升与实际硝酸盐浓度靠近的水样，而且于持续运转10天后仍连结精良的事情状况，其机能与此前设计更繁杂的反映器相仿。

Chen指出，该团队今朝仅于试验室顶用含硝酸盐的水样测试过，但尚未用含硝酸盐之外身分的实际废水举行测试。不外于研究职员的终极假想中，当地企业以及农场均可以用这类反映器收受接管废水，没必要将废水送去远方的处置惩罚厂，并华侈用其打造氨的潜力。

于最抱负的环境下，农场可以拥有本身的太阳能或者风能反映器。农夫可以或许经由过程该装备来处置惩罚本地废水，而且将出产出的氨当即从头用做燃料或者肥料。

Chen说：“咱们今朝还处在学术研究阶段，但将其运用在实际中是我的最终胡想。”

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41929-024-01200-w