تولید کود از آبهای زیرزمینی آلوده، امکان پذیر است و این امکان وجود دارد که بتوان با حذف نیترات از آبهای زیرزمینی آلوده همزمان آمونیاک را به صورت پایدار تولید کرد.
به گزارش ایسنا و طبق مقالهای، این امکان وجود دارد که با حذف نیترات از آبهای زیرزمینی آلوده بتوان همزمان آمونیاک را به صورت پایدار تولید کرد.
یک تیر و دو نشان
نیترات آلودگی است که از صنعت، خودروها و کشاورزی ناشی میشود. نیترات یک ترکیب نیتروژنیNO۳ است. مهندسان محیط زیست به دنبال راهی برای تبدیل آن به نیتروژنN۲ هستند، اما این کار ساده نیست.
آمونیاک یک ترکیب نیتروژنیNH۳ و یک ماده کمیاب در شیمی است که به عنوان کود مورد استفاده قرار میگیرد و از گاز نیتروژن ساخته میشود.
اما فرآیند تولید آن نیازمند دماهای بالا و در نتیجه مصرف سوختهای فسیلی است. به گفتهی پژوهشگران، یک راهحل برای این مشکل، ترکیب دو فرآیند و تبدیل نیترات مستقیم به آمونیاک است.
باکتریها در برابر الکتروشیمی
روش کنونی تبدیل نیترات به گاز نیتروژن با استفاده از باکتریها انجام میگیرد. الکتروشیمی میتواند جایگزین ارزانتر و بهتری باشد. ماده اولیه در محلولی حاوی دو الکترود که با کاتالیزور پوشانده شدهاند حل میشود.
هنگامی که ولتاژ بالا به الکترودها داده میشود در سطح آنها واکنشهایی اتفاق میافتد که بستگی به نوع کاتالیزور روی سطح الکترودها دارد. تاکنون این امکان که نیترات را به گاز نیتروژن تبدیل کنند از این طریق وجود نداشت.
پایدار و ایمن
این روش نه تنها راه بهتری برای حذف نیترات از آب آلوده است، بلکه یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای تولید آمونیاک است.
فرآیند فعلی مصرف انرژی مبتنی بر گاز نیتروژن، فرآیند هابر- بوش است، یک فناوری پیشرفته که بیش از یک قرن است که از آن استفاده میشود.
جایگزین کردن آن دشوار خواهد بود. اما روش الکتروشیمیایی حاصل از نیترات میتواند ارزانتر و بهتر از روش هابر-بوش باشد.
این فرآیند در دمای محیط انجام میشود و انرژی خود را از طریق برق تأمین میکند و میتواند به طور پایداری تولید شود. همچنین اندازهی کوچکی دارد و به صورت محلی قابل استفاده است.
تحقیقات تکمیلی
پژوهشگران خاطرنشان کردند که قبل از اینکه از الکتروشیمی برای تبدیل نیترات به آمونیاک در عمل استفاده کنند، تحقیقات اساسی دیگری نیز لازم است، به عنوان مثال تحقیق در مورد کاتالیزورهای مناسب و تشکیل مواد جانبی و سوالی نیز مطرح میشود: کدام فاضلابها مناسب هستند؟ فاضلابهای نیروگاههای هستهای و صنایع مناسبند اما حاوی مواد دیگری هستند که ممکن است روند کار را مختل کنند.
مقدار نیترات در آبهای زیرزمینی آلوده برای این کار بسیار ناچیز است. گامی در جهت تامین نیترات مورد نیاز باید برداشته شود. بنابراین، هنوز موانعی وجود دارد، اما این رویکرد امیدوار کننده به نظر میرسد و ممکن است به بهبود چرخه جهانی نیتروژن کمک کند.