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

В глубинах Бермудского треугольника В глубинах Бермудского треугольника

Снег в глубинах океана и те, кто им питается

Наука и жизнь
Франчайзи отвечают сиюминутным запросам потребителей Франчайзи отвечают сиюминутным запросам потребителей

Пандемия стала драйвером роста для отдельных сегментов рынка франчайзинга

РБК
Слово редактора Слово редактора

На самом деле, нет более открытых миру людей, чем яхтсмены

Y Magazine
Жуки-навозники: 70 миллионов лет эволюции Жуки-навозники: 70 миллионов лет эволюции

Деятельность жуков-навозников имеет воистину планетарное значение

Наука и жизнь
Великий и сбежавший Великий и сбежавший

Бывший глава Renault Карлос Гон снова готовится покорить мир

Forbes
Путешествие на выходные: Русский Версаль Путешествие на выходные: Русский Версаль

Путешествие в прошлое

Seasons of life
Пока огонь горит Пока огонь горит

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

Вокруг света
Трагическое наследство Трагическое наследство

Как Катерина Босов оказалась втянутой в борьбу за активы мужа

Forbes
Сообразим на троих Сообразим на троих

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

Forbes
Храбрый поступок Храбрый поступок

Дизайнер Сергей Храбровский после долгого перерыва взял в руки кисть

AD
О суммах квадратов и кубов О суммах квадратов и кубов

История начинается с теоремы Пифагора, а заканчивается математическим открытием

Наука и жизнь
Сера: из отходов в материал будущего Сера: из отходов в материал будущего

В мире ежегодно производится почти 80 миллионов тонн серы

Наука и жизнь
Лесная поликлиника Лесная поликлиника

Какими способами самолечения пользуются животные?

Вокруг света
Красота по‑американски Красота по‑американски

Полина Пидцан экспериментирует с американским стилем

AD
Американская мечта Американская мечта

Сказочный остров или США? Неинкорпорированная территория Америки

Вокруг света
Сельская новь Сельская новь

Дом в старинном подмосковном поселке

AD
Что смотреть: пять фильмов о современном искусстве Что смотреть: пять фильмов о современном искусстве

Современное искусство — увлекательно, эксцентрично и полное новых идей

Seasons of life
Теория малых дел Теория малых дел

С чего начать дизайн маленькой квартиры и как не наделать ошибок?

AD
Весело шагая: 7 крутых лестниц Весело шагая: 7 крутых лестниц

На подъеме: самые красивые лестницы в мире

Вокруг света
Духовой оркестр Духовой оркестр

Романтичный интерьер одной московской квартиры

AD
Попутный ветер Попутный ветер

Прогулка на яхте обернулась для хозяев парижского особняка реставрацией

AD
Голубая мечта Голубая мечта

Вилла, где корсиканские виноградники видны из каждой комнаты

AD
Время Кассиопеи. Осеннее небо Время Кассиопеи. Осеннее небо

Что можно наблюдать на звездном небе осенью

Наука и жизнь
Сайгачьи будни Сайгачьи будни

В России можно наблюдать весь цикл жизни степной антилопы

Наука и жизнь
Мельницы богов Мельницы богов

Как технологии обработки персональных данных перевернули мир

Вокруг света
Королева детективов: 9 мифов об Агате Кристи Королева детективов: 9 мифов об Агате Кристи

«Убийца — дворецкий»: как на самом деле писала Агата Кристи

Вокруг света
Боровиха и журавлиха Боровиха и журавлиха

Брусника — один из растительных символов осени

Наука и жизнь
С чистого холста С чистого холста

Интерьер для художницы, где может жить искусство

AD
День благодарения День благодарения

Легендарные американские декораторы, сформировавшие интерьерный стиль США

AD
В Париж по делу срочно В Париж по делу срочно

Как вареные яйца, круассаны и клубника помогли создать интерьер с обложки

AD
Открыть в приложении