斯坦福大学和法赫德国王石油与矿业大学的研究人员在氨生产绿色化的最新尝试中发明了一种便携式设备，不需要额外的热量、压力或电力，这个装置就能在斯坦福大学校园里悄悄地从稀薄的空气中生产出氨气。
如果该团队能在全球范围内将这一突破商业化，它将对地球产生巨大影响。 氨作为一种肥料成分和能源储存手段非常有用，但其生产目前约占全球能源消耗的 2%。 前面提到的哈伯-博施工艺是最广泛使用的高温高压制氨方法，它使用化石燃料，二氧化碳排放量约占全球总排放量的 1.2%。
在上周发表于Science Advances的一篇论文中，研究人员详细介绍了他们的设备是如何在实验室外生产氨气的。 风吹过涂有催化剂的网，从水蒸气中提取氮气和氢气，该装置就能产生足够高浓度的氨气，用作水培肥料，而这一切都不需要额外的电力或辐射。
得益于创新催化剂，氨生产装置既便宜又便携
斯坦福大学教授理查德-扎尔（Richard Zare，本研究的资深作者）在描述这一创新的影响时说："这是朝着分散式生态友好型农业迈出的重要一步。 的确，这种方法不仅能减少生产过程中的排放，而且如果能扩大规模，满足当地农民的需求，还能避免储存和运输氨的需要，从而降低化合物的碳足迹，这种工艺本身的成本也不高。"
几年来，Zare 一直在研究环保型氨生产工艺。 这种新生产方法的一个重要部分就是团队开发的催化剂网。 它由磁铁矿和 Nafion 聚合物组成。 空气通过这种涂有催化剂的网后，大气中的水蒸气微滴和空气中的氮气就会在一小时内结合形成可用浓度的氨。
据研究人员称，他们还需要两到三年的时间才能将他们的生产方法推向市场。 通过进一步增大设备中的网眼尺寸，并将其与微孔石过滤器相结合，还可以扩大该工艺的氨生产规模。
Zare 指出："绿色氨气代表了可持续发展的新前沿。这种方法如果能在经济上得到推广，就能大幅减少我们在多个领域对化石燃料的依赖。 有了这一点，再加上为净化氨水生产所做的其他努力，我们似乎可以在未来几年内减少相关的巨大排放量和能源消耗。"