Традиционный процесс получения аммиака требует высоких температур и давления, потребляя около 1–2 процентов мировой энергии. Китайская команда разработала метод превращения нитратов из сточных вод в аммиак. Этот подход обещает быть дешёвым, энергоэффективным и способным изменить правила игры. Сельскохозяйственные и промышленные стоки часто содержат много нитратов — от удобрений, отходов животноводства, химических производств. Избыток нитратов ведёт к цветению водорослей, появлению мёртвых зон в водоёмах и загрязнению грунтовых вод. Обычная очистка стоков дорога и энергозатратна. Но нитрат содержит азот — ключевой компонент удобрений, что делает его ценным ресурсом.
В основе открытия — новый суперкатализатор. Команда использовала двухатомный катализатор (DAC): для многоэтапного преобразования нитрата в аммиак два взаимодополняющих атома работают как «команда тегов team», улучшая перенос электронов и образование связей. Искусственный интеллект помог найти лучшие атомные пары, сузив возможности для тестирования и сэкономив время. Катализатор оказался почти в три раза эффективнее других систем — обеспечивая более высокий выход аммиака и меньше сопутствующих отходов.
Это значит больше полезного продукта за те же деньги и решение проблемы серьёзного загрязнителя. Однако работа ещё не завершена. На данный момент катализатор продемонстрирован в лабораторных условиях небольшими партиями. Ещё предстоит доказать, сможет ли он работать в реальном мире, будет ли процесс масштабируем и сможет ли справляться с различными загрязнителями помимо нитратов в сточных водах. Производство аммиака из нитратных отходов позволило бы снизить загрязнение, уменьшить энергопотребление и зависимость от импорта — создать циркулярное производство удобрений.
Hyundai построит первый корабль, работающий на аммиаке.
