科学家开发出更便宜、更清洁、更环保的氨生产新方法

氨，一种对大气影响深刻的化学品，在我们的日常生活中无处不在。生产氨的过程却一直是碳排放的源头之一。好在，伊利诺伊大学芝加哥分校的工程师们，在MeeneshSingh教授的领导下，已经开发出一种全新的氨生产工艺，被誉为“绿色革命”，向世界展示了实现绿色目标的无限可能。

这幅画面描绘的，不仅仅是一种化学转化的过程，更是一场锂、氮和氢原子间的精妙“交响乐”。在电化学反应的舞台上，氮气和供氢流体如乙醇，与带电的锂电极紧密结合。氮原子并不在高温高压下分解氮气分子，而是如舞者般精准地粘附在锂上，然后与氢结合，生成氨分子。

这一工艺被称为锂介导的氨合成，它突破了传统的氨生产模式。反应在低温下进行，具有再生性，每生产一轮氨，原材料都能得到恢复。这就像是一场永不停歇的循环游戏，氢源的再生和锂的再生交替进行，构成了这场美妙的“交响乐”。

辛格实验室的最新研究成果，已在《ACS应用材料与界面》杂志封面上发表。这是他们在寻求更清洁的氨生产方法方面的最新突破。在此之前，他们的研究小组已经开发出了利用阳光和废水合成氨的方法，以及一种电气化铜网筛，大大降低了制造氨气所需的能量。

尽管这一反应并不新奇，科学家们对其的了解已有一个世纪之久，但是如何让这种循环高效、有选择性地运行，达到经济可行的目标，却是辛格实验室的独献。

他们的目标包括提高能源效率和降低成本。辛格表示，如果规模扩大，该工艺生产氨的成本可以降至每吨450美元，比以前的方法和其他拟议的绿色方法便宜60%。而且，该工艺的选择性也非常重要，因为许多尝试清洁生产氨气的努力最终都产生了大量的无用氢气。

辛格小组的研究成果是首批在选择性和能源使用方面达到能源部氨工业化生产标准的成果之一。该工艺还可以更加绿色环保，可以使用模块化反应器进行，通过太阳能电池板或其他可再生能源供电，并用空气和水为反应提供原料。

该工艺还有一个额外的优势，它有助于实现另一个能源目标--将氢用作燃料。长期以来，氢气的运输一直是一个难题，因为高可燃性液体的运输风险很高。辛格指出，氨可以作为氢的载体。它的运输成本很低，而且很安全，在目的地可以把氨转化回氢。

科学家们正与业界合作，已经为这一工艺申请了专利。这一突破性的技术可能会彻底改变我们的生活方式，让我们更加依赖清洁能源，实现真正的可持续发展。这是一次绿色革命，让我们共同期待这个未来的到来。