Растворённые в воде нитраты можно превращать в полезный аммиак

Наука и жизньFan

Электрический аммиак

Кандидат химических наук Максим Абаев

Схематическое изображение структуры катализатора «Медь — PTCDA». Синим цветом обозначены атомы меди, красным — кислорода, серым — углерода, а белым — водорода. Рисунок: Gao-Feng Chen . l./gy (2020)

Чтобы на нашем столе появился, например, салат из свежих овощей и ломтик хлеба, эти самые овощи вместе с хлебными злаками должны сначала где-то вырасти. А чтобы растения успешно выросли и дали хороший урожай, где-то далеко от пшеничного поля или огуречной теплицы должен работать большой химический завод по производству одного опасного газа — аммиака. Ежегодно в мире производится больше 170 миллионов тонн аммиака — это примерно в 40 раз больше, чем оценочная масса крупнейшей из египетских пирамид — пирамиды Хеопса. И примерно 80—90% от этого огромного объёма аммиака идёт на производство азотных удобрений, без которых немыслимо современное сельское хозяйство.

Конечно, с последним утверждением можно поспорить и попытаться выращивать культуры без использования удобрений, пестицидов и всей остальной «вредной химии». Но если вся выращенная еда в мире вдруг по-настоящему станет «эко» и «натуральной», то нам либо придётся превратить всю Землю в одну большую неэффективную грядку, уничтожив на корню оставшуюся дикую природу, либо умереть с голоду. Поэтому без химической промышленности пока никак не обойтись. Но если даже мы выбрали меньшее из зол, это не значит, что с ним нужно прекратить бороться. Особенно если учесть, что зло хоть и меньшее, но совсем не маленькое.

Что собой представляет обычный завод по производству аммиака? Это огромное предприятие, выпускающее порядка миллиона тонн аммиака в год. Для его производства используется процесс Габера (или Габера—Боша), разработанный чуть больше сотни лет назад (и за всё это время пока не было придумано более экономически выгодного процесса). Суть его заключается в прямой реакции между молекулами азота и молекулами водорода, в результате которой образуется аммиак. Процесс проходит при высокой температуре, высоком давлении и в присутствии металлического катализатора — вещества, ускоряющего химическую реакцию. Азота полно в окружающем нас воздухе, и нет больших проблем, чтобы его выделить в чистом виде. А вот с водородом сложнее — его в основном получают из природного газа в ходе так называемой паровой конверсии. Если метан (а это основной компонент природного газа) хорошенько нагреть вместе с парами воды и опять же с катализатором (без него не обходится практически ни один промышленный химический процесс), то на выходе мы получим желанный водород. И нежеланный углекислый газ. Помимо этого много энергии затрачивается на нагрев сырья, на работу заводских компрессоров, создающих высокое давление и т. д. — а это всё сопряжено с выбросами углекислого и других парниковых газов. Только на производство аммиака приходится 1% от общего годового объёма антропогенных парниковых газов.

O'qishni davom ettirish uchun tizimga kiring. Bu tez va bepul.

Roʻyxatdan oʻtish orqali men foydalanish shartlari 

Tavsiya etilgan maqolalar

БИНТИ БИНТИ

Какие микробы больше всего интересуют исследователей и кому лучше спится?

Наука и жизнь
Престо, модерато, адажио Престо, модерато, адажио

Фантастическая повесть Игоря Вереснева

Наука и жизнь
Она вышивает мечты Она вышивает мечты

Самая яркая звезда на небосклоне высокой моды Поднебесной — талантливая Гуо Пей

Y Magazine
Китайская династия Китайская династия

Мария Брагинская оформила интерьер квартиры для ценителя китайского антиквариата

AD
Приватный арсенал Приватный арсенал

Из чего состоит оружейная коллекция миллиардера Игоря Алтушкина

Forbes
Сообразим на троих Сообразим на троих

Сергей Студенников в одиночку создал гигантскую сеть «Красное & Белое»

Forbes
«Положительные эмоции клиента — самое ценное в премиальном сегменте» «Положительные эмоции клиента — самое ценное в премиальном сегменте»

Какие банковские продукты и решения предпочитают премиальные клиенты банков?

РБК
Заповедники: «Умный дом» для природы Заповедники: «Умный дом» для природы

Уйдут ли заповедники в прошлое или, наоборот, станут более востребованными?

Наука и жизнь
Больной человек Европы Больной человек Европы

История прокладки Багдадской железной дороги, приблизившей Первую мировую войну

Forbes
Семь фильмов, которые помогут в поисках себя Семь фильмов, которые помогут в поисках себя

Как решиться сделать шаг в новом направлении или найти силы вернуться к себе?

Seasons of life
Остров тишины Остров тишины

Брутальная пятидесятишестиметровая квартира по проекту Марии Петровой

AD
На одной ноте На одной ноте

Что помогло Майклу Джексону 5 раз получить премию «Грэмми»

Вокруг света
«Эндаумент — это не про деньги, а про возможность одних людей помогать другим» «Эндаумент — это не про деньги, а про возможность одних людей помогать другим»

Как российские эндаументы зарабатывают на добрые дела и что им мешает это делать

РБК
Работа не на дядю Работа не на дядю

Как Наум Бабаев создал компанию «Дамате», крупнейшего производителя индейки

Forbes
Пока огонь горит Пока огонь горит

Африка — колыбель человечества, а ЮАР — многонациональная и разнородная страны

Вокруг света
С зубром лицом к лицу С зубром лицом к лицу

Единственный из видов диких быков Европы, уцелевший до наших дней

Наука и жизнь
Беспокойная ночь Беспокойная ночь

Как мексиканцы отмечают День мертвых

Вокруг света
Эти странные силы инерции Эти странные силы инерции

Силы инерции — очень необычны

Наука и жизнь
Кремний с нанопорами — материал с неисчерпаемыми возможностями Кремний с нанопорами — материал с неисчерпаемыми возможностями

Нанопористый кремний — перспективный материал для микроэлектроники и биомедицины

Наука и жизнь
В свете полной луны… В свете полной луны…

...происходят странные вещи с поведением животных

Вокруг света
Из России с дизайном Из России с дизайном

Российские дизайнеры рассказывают, как им удалось открыть “окно в Европу”

AD
Высыпаемся: правила сна для мам Высыпаемся: правила сна для мам

Ничего лучше для восстановления сил, чем сон, пока не придумали!

Seasons of life
Безотходная пшеница для космического огорода Безотходная пшеница для космического огорода

Как работают биолого-технические замкнутые системы жизнеобеспечения человека

Наука и жизнь
«Здоровое питание человека начинается со здорового питания животных» «Здоровое питание человека начинается со здорового питания животных»

Иоганн-Каспар Гаммелин — о новых технологиях, которые повышают экологичность

РБК
Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек» Светлана Чупшева: «Создателем трендов может быть любой человек»

Светлана Чупшева возглавляет Агентство стратегических инициатив с 2017 года

РБК
Пациенты новой ориентации Пациенты новой ориентации

Объемы предоставления платных медуслуг в России снижаются

РБК
Что нам стоит дом построить Что нам стоит дом построить

Что можно построить из дерева и почему стоит полюбить этот натуральный материал

AD
Сыр, пир и мир в медицинской маске Сыр, пир и мир в медицинской маске

Почему гостей истринского сырного фестиваля пугали цены на вино

Forbes
«Караоке-боксы могут стать началом карьеры в шоу-бизнесе» «Караоке-боксы могут стать началом карьеры в шоу-бизнесе»

Как локдаун подтолкнул сеть караоке-боксов к омниканальности

РБК
Какая-то трава вместо чая Какая-то трава вместо чая

Каркаде и ройбуш — конкуренты традиционного чая

Наука и жизнь
Открыть в приложении