• Proizvodnja đubriva
  • 25.07.2021. 18:00

Ekološka urea? Naučnici otkrili novu metodu proizvodnje

Osmislili su novu metodu za proizvodnju uree koja je ekološki prihvatljivija od današnjeg postupka, a ujedno može da da dovoljne količine da bude konkurentna.

Foto: Depositphotos/fotokostic
  • 160
  • 8
  • 0

Urea je ključni element koji se nalazi u mnogim proizvodima, od đubriva do kozmetike. Njena proizvodnja danas čini oko dva odsto globalne potrošnje energije i emisija štetnih gasova. Decenijama su naučnici i inženjeri nastojali da ovaj proces učine energetski efikasnijim jer sa povećanjem populacije raste i potražnja za đubrivom.

Nedavno je međunarodni istraživački tim koji uključuje stručnjake i inženjere sa Univerziteta Teksas u Ostinu osmislio novu metodu za proizvodnju uree koja je ekološki prihvatljivija od današnjeg procesa, a ujedno može da da dovoljne količine da bude konkurentna energetski intenzivnim industrijskim metodama, piše Science Daily

Naime, proizvodnja današnje uključuje dva termička postupka koji zahtevaju visok nivo toplote i pritisak u teško kontrolisanim uslovima. Međutim, novi postupak koji su osmislili zahteva samo jedan korak i oslanja se na elektrokatalizu koja koristi električnu energiju i potencijalno, sunčevu kako bi se pokrenula hemijska reakcija za dobijanje ovog hemijskog jedinjenja.

"Moramo da smanjimo emisije širom sveta i zbog toga želimo da razvijemo održive puteve pomoću elektrokatalize umesto dosadašnjeg energetski intenzivnog dvostepenog postupka", kazao je Guihua Yu, jedan od istraživača.

Efikasnije i održivije

Danas se sintetička urea dobija prvenstveno Haber - Bošovom metodom koja je poznata kao jedan od najvećih izuma 20. veka jer je omogućila masovnu proizvodnju đubriva i pomogla da se poveća globalna snabdevenost hranom. Ovim postupkom se iz atmosferskog azota i vodonika delovanjem katalizatora gvožđa pod visokom temperaturom i pritiskom dobija amonijak. On se zatim veže s ugljen dioksidom i nastaje urea. Ovaj postupak u dva koraka zahteva zagrevanje na 200 do 260 °C kako bi došlo do reakcije. Pri tome se koriste ogromne količine energije i usput ispuštaju značajne emisije štetnih gasova.

Njena proizvodnja elektrokatalizom je alternativni postupak koji je održiviji i energetski efikasan. Međutim, ova metoda u istoriji nije mogla da osigura dovoljne količine kako bi postala održiva. 

Pronaći prave elemente ili katalizatore za stvaranje efikasne hemijske reakcije bio je primarni izazov ovog tima, a oni su koristili nitrat, umesto tipičnog azota, za vezu s ugljen dioksidom dok se rastvor katalizatora sastoji od nanomaterijala indijum hidroksida.

"Ovaj visoko produktivni elektrokatalizator ima visoku selektivnost", istakao je Yu, što znači da proizvodi samo ono što istraživači žele, a ne nepotrebne nusprodukte. Istovremeno stvara i veći prinos uree od prethodnih pokušaja elektrokatalize.

Farmeri će sami da proizvode ureu?

"Za razbijanje veza nitrata potrebno je mnogo manje energije u poređenju s azotom, a to pomaže u stvaranju puno veće količine uree", objasnio je rekavši da ovu formulu vidi u primeni i za male svrhe. Kaže da pojedinci mogu da izrađuju elektrokatalitičke uređaje i prodaju ih farmama kako bi tamo poljoprivrednici proizvodili sopstveno đubrivo.

Ističu kako im je važno da pruže alternativna rešenja za velike industrijske procese kako bi se smanjila potrošnja energije, što može da igra ulogu u održivijoj budućnosti jer će stanovništvo i potražnja za ovim jedinjenjem sigurno da rastu.

Sledeći koraci uključuju dalje poboljšanje proizvedene količine i selektivnosti, kao i prototip uređaja koji može da poveća proizvodnju uree. Takođe, istraživački tim pokušava da pronađe način za pokretanje procesa pomoću sunčeve energije.


Tagovi

Urea Proizvodnja Đubrivo Ekologija Ekološko đubrivo


Autorka

Martina Popić

Više [+]

Martina je magistar agronomije sa specijalizacijom zaštite bilja.