米兰-废水回收制造燃料肥料—新闻—科学网

农人用氨作为农作物的肥料。图片来历：Pattie Calfy/Getty Images

一种环保手艺经由过程多室化学反映器将废水转化为氨和无害副产物。与传统出产氨的方式比拟，这类可延续的替换方案所需能量少很多。

农业、制冷系统、造纸和洁净用品等行业每一年利用数亿吨氨。生成如斯年夜量的氨耗损了约2%的总能耗，并发生了全球1.4%的二氧化碳排放。

造成这一情况价格的部门缘由是传统出产氨的方式需要高温高压。为了让氨出产更具可延续性，美国莱斯年夜学的Feng-Yang Chen和同事但愿用常温反映器来替换传统手艺。

硝酸盐等氮化合物常见在工业废水或被氮肥污染的农业径流。当含有硝酸盐的水进入该研究团队反映器的第一间室后，电极会发生电化学反映，将液体分化为三种成份：氨、纯清水和氧。此中氨会留在第一间室，纯清水流入第二件室，而氧气则进入第三间室。

由于氨只含氮和氢，其电化学反映不需要废水之外的任何额外原料。反映生成的副产物——纯清水可以或许到达世界卫生组织（WHO）的饮用水尺度。

Chen暗示，近似的反映器在之进步行过测试，但其电极没法在足够电压下转移电荷使反映产生，除非在废水中插手年夜量盐。Chen和同事经由过程在反映器中心室填充一种多孔材料取代了盐的感化，让废水可以或许无需预处置直接进入反映器，使反映器更适用。

在尝试中，该反映器一小时可以处置100毫升与实际硝酸盐浓度接近的水样，而且在持续运行10天后仍连结杰出的工作状况，其机能与此前设计更复杂的反映器相仿。

Chen指出，该团队今朝仅在尝试室顶用含硝酸盐的水样测试过，但还没有效含硝酸盐之外成份的实际废水进行测试。不外在研究人员的终究假想中，当地企业和农场都可以用这类反映器收受接管废水，没必要将废水送去远方的处置厂，并华侈用其制造氨的潜力。

在最抱负的环境下，农场可以具有本身的太阳能或风能反映器。农人可以或许经由过程该装备来处置本地废水，而且将出产出的氨当即从头用做燃料或肥料。

Chen说：“我们今朝还处在学术研究阶段，但将其利用在实际中是我的最终胡想。”

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41929-024-01200-w

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