A amônia é um produto químico necessário para muitos processos agrícolas e industriais, mas seu método de produção traz consumo incrivelmente alto de energia. Existem e existem várias tentativas de produzir amônia com mais eficiência. Pela primeira vez, um grupo, incluindo pesquisadores da Universidade de Tóquio, combina nitrogênio atmosférico, água e luz solar e produz uma grande quantidade de amônia sem o custo de alta energia usando dois catalisadores. Seus processos espelham os processos naturais encontrados nas plantas usando bactérias simbólicas.
Você provavelmente ouviu falar de amônia, especialmente relacionada à agricultura, onde é um ingrediente essencial no fertilizante que depende da colheita em toda a nossa vida. No entanto, existem alguns números para retratar por que a amônia é tão importante e eficaz: apenas 200 milhões de toneladas de amônia são produzidas anuais e são usadas para 80% de seu fertilizante. Além disso, sua produção é de cerca de 2% de todo o consumo de energia do mundo e cerca de 2% de todas as emissões de dióxido de carbono do mundo. Tendo esses problemas em mente, é compreensível que os pesquisadores de todo o mundo estejam tentando criar uma maneira mais limpa e eficiente de produzir amônia.
Joshiyaki Nishibayashi, professor da Universidade da Universidade de Tóquio, e sua equipe recentemente tomaram medidas significativas para esse objetivo. Eles conseguiram desenvolver um catalisador sofisticado para produzir amônia a partir de muitas moléculas encontradas na Terra, incluindo nitrogênio e água atmosférica. O original está na combinação de dois tipos de catalisadores, compostos intermediários que permitem ou aceleram reações sem contribuir para a mistura final, especialmente para a produção de amônia e que é impulsionada pela luz solar.
Nishibayashi disse: “Este é o primeiro exemplo bem -sucedido de produção de amônia fotocatalítica usando fontes atmosféricas de dinetroogênio e prótons como fontes de nitrogênio, usando energia luminosa visível e dois tipos de catalisadores moleculares”, disse Nishibaisi. “Usamos um fotocatalista de irídio e outro produto químico conhecido como terceira fosfina que permitiu que a amônia fotocatalítica fotocrática da água fosse capaz de reagir às habilidades de reação do que o relatório anterior da formação da amônia fotocatálica”.
A coisa das reações químicas é que elas são sempre tão rápidas quanto você gosta ou não da maneira que você deseja. E para controlar os resultados, habilidades, tempo e um processo, você simplesmente precisa envolver material adicional fora da matéria -prima. É aqui que os catalisadores chegam a Nis Nishibayashi e sua equipe usou dois catalisadores para esses testes, com base na transição metal molebdênio para a ativação do dinitrogênio e a outra na terceira fotografia de fosfina e água da água. O terceiro elemento chamado Terceira Fosfina também é a chave para ajudar a obter prótons de moléculas de água.
“Quando os fotocatalistas de iridium absorvem a luz do sol, seu estado excitado pode consumir terceiros fosfinas”. O uso de água para produzir átomos de di -hidrogênio ou hidrogênio é um dos processos mais importantes para alcançar a produção de amônia verde. ”
A equipe foi capaz de criar essa reação em uma escala de 10 vezes em comparação com os testes anteriores, sugere que ela está pronta para exame em escalas maiores, embora ainda existam alguns problemas que podem melhorar a segurança e a eficácia. Alguns ingredientes como as terceiros fosfinas podem ser fabricados usando energia solar ou reciclados a partir de óxido de fosfina. E, embora sejam estáveis, eles podem ser venenosos se forem apreendidos pelas pessoas, por isso seria ideal encontrar uma maneira responsável de se estabelecer ou reciclá -las reciclamente.
“Nas plantas, a amônia é formada por fixação biológica de nitrogênio usando cianobactérias e está associada à saloxilação”, disse Nishibai. “Aqui, os elétrons para a reação são fornecidos pela fotossíntese e os prótons são derivados da água. Assim, nossa pesquisa recente de estudo pode ser considerada um exemplo bem -sucedido de iluminação artificial da amônia”.
