“研究人员大大清理氨生产并降低价值成本”

氨-肥料等物质中不可缺少的无色气体-比现在的先进做法更清洁、更容易、更廉价的新技术可以制造。 utokyo研究者采用现成的实验室设备，用可回收的化学物质和最小限度的能源生产氨。 他们的钐-水氨生产( swap )技术有望减少氨生产，改善各地农民获取氨肥的机会。

1900年，世界人口不到20亿，但2019年，人口超过了70亿。 人口爆炸的部分原因是粮食生产的高速发展，特别是氨基酸肥料的广泛采用。 这个氨的来源是haber-bosch工艺，据说是历史上最重要的成果之一，但带来了巨大的代价。

在haber-bosch工艺的每个循环中，只转换10%的原料。 这是因为所有招聘都需要多次执行。 这些原料之一是利用化石燃料产生的氢( h2 )。 在约400-600的温度和约100-200大气压的压力下与氮( n 2 )化学结合，能源价格也很高。 东京大学系统创新系的yoshiaki nishibayashi教授和他的团队希望通过他们的swap过程改善这种状况。

nishibayashi解释说，在全球范围内，haber-bosch工艺消耗总天然气产量的3%至5%，约占全球能源供应量的1%或2%。 相比之下，豆科植物具有共生的固氮细菌，可以在大气温度和压力下产生氨。 我们分离了这个机制，反向改造了其功能成分固氮酶。

多年来，nishibayashi和他的团队一直试图利用实验室制造的催化剂再现固氮酶的作用方法。 其他人已经尝试过了，但是他们的催化剂在它们失效之前只产生了几十到几百个氨分子。 nishibayashi的特殊钼系催化剂在有效期约4小时前产生4，350个氨分子。

我们的swap工艺以haber-bosch工艺的300-500倍的速度产生氨，效率达到90%，nishibayashi接着说。 在原材料过程和采购中实现较大的节能因素和实际效益。

任何拥有合适原料的人都可以在桌面化学实验室进行swap，但haber-bosch工艺需要大规模的工业设备。 这样，资金不足的人就可以投资这么大的高价设备。 原材料本身在价格和能源方面节约了大量资金。

强烈的动机是在桌面范围内实现swap流程。 看到这个过程使化肥生产民主化，nishibayashi说。 因此，这不仅包括前期价格，还包括原材料的持续价格和节能。 我的团队提出这个想法，帮助最需要它的地方的农业实践。

正如swap在从空气体中吸收氮( n2 )的haber-bosch工艺中进行的那样-但是，特殊的钼系催化剂与来自水的质子( h + )和钐) smi2的电子) e-)结合 也称为钐kagan的试剂-目前正在开采中，正在swap中用尽。 但是，钐可以补充因电力回收而丢失的电子，研究者的目标是将来采用廉价的可再生资源。

当我发现像水这样普通的东西会变成质子源时，我很惊讶钼催化剂一般不允许这样做，但我们的特殊情况，由nishibayashi总结。 这是固氮反应接近我们看到的固氮酶产生速度的第一个个体。 就像自然过程一样，它也是被动的，对环境有益。 我希望我的生活对人类有很大的帮助。

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