طوّر فريق بحثي في جامعة سيدني طريقة جديدة وبسيطة لإنتاج الأمونيا في شكل غازي، مما يعد خطوة كبيرة نحو إنتاج الأمونيا الصديقة للبيئة. تعتمد هذه الطريقة الجديدة على استخدام الكهرباء لتحويل الهواء إلى أمونيا، متجاوزةً بذلك القيود البيئية والاقتصادية لطريقة هابر-بوش التقليدية.
أهمية الأمونيا في الصناعة والزراعة
لطالما كانت الأمونيا مركباً حيوياً في الصناعة والزراعة، حيث تُستخدم في إنتاج الأسمدة والعديد من المنتجات الكيميائية. منذ اختراع عملية هابر-بوش في القرن التاسع عشر، أصبحت الأمونيا المصنعة متاحة بكميات كبيرة، مما أحدث ثورة في مجال الزراعة والصناعة. ومع ذلك، فإن عملية هابر-بوش تتطلب كميات هائلة من الطاقة وتترك بصمة كربونية كبيرة، مما يدعو إلى البحث عن طرق أكثر استدامة لإنتاج الأمونيا.
الطلب المتزايد على الأمونيا في الصناعة يدفع العلماء إلى البحث عن طرق جديدة لتقليل اعتماد الإنتاج على الوقود الأحفوري. يشير البروفيسور بي جي كولين إلى أن المجتمع العلمي يسعى منذ سنوات إلى تطوير طرق أكثر استدامة لإنتاج الأمونيا، مما يجعل البحث المستمر في هذا المجال ضرورياً.
الطريقة الجديدة لإنتاج الأمونيا
تعتمد الطريقة الجديدة التي طورها فريق جامعة سيدني على استخدام البلازما والكهرباء لتحفيز جزيئات النيتروجين والأكسجين في الهواء. يتم تمرير هذه الجزيئات المثارة من خلال جهاز إلكترولايزر يعتمد على الغشاء، حيث تتحول إلى أمونيا غازية.
تعتبر هذه الطريقة أكثر بساطة وكفاءة في استهلاك الطاقة مقارنة بعملية هابر-بوش التقليدية. كما أنها توفر إمكانية إنتاج الأمونيا بشكل لامركزي، مما يقلل من الحاجة إلى نقل المنتج لمسافات طويلة ويقلل من الكلفة البيئية.
إمكانية استخدام الأمونيا كمصدر للطاقة
تسعى العديد من الصناعات إلى استخدام الأمونيا كمصدر للطاقة الخالية من الكربون. تحتوي الأمونيا على ثلاثة جزيئات من الهيدروجين، مما يجعلها وسيلة فعالة لحمل الهيدروجين وتخزينه ونقله. يمكن للصناعات كسر جزيئات الأمونيا لاستخراج الهيدروجين واستخدامه كمصدر للطاقة.
يظهر اهتمام متزايد من قبل صناعة الشحن باستخدام الأمونيا كوقود خالٍ من الكربون، حيث تساهم صناعة الشحن بنسبة 3% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية. إذا تم تبني الأمونيا كوقود، يمكن أن يقلل ذلك من البصمة الكربونية بشكل كبير.
التحديات المستقبلية والمراحل القادمة
رغم أن الطريقة الجديدة تمثل خطوة كبيرة نحو إنتاج الأمونيا الخضراء، إلا أن هناك تحديات قائمة تتعلق بكفاءة استهلاك الطاقة في مكونات الإلكترولايزر. يوضح البروفيسور كولين أن الفريق يعمل حالياً على تحسين كفاءة استهلاك الطاقة في هذه المكونات لجعل الطريقة الجديدة أكثر تنافسية مقارنة بعملية هابر-بوش.
بالإضافة إلى ذلك، يسعى الفريق إلى توسيع نطاق إنتاج الأمونيا باستخدام الطريقة الجديدة لتلبية الطلب الصناعي المتزايد عليها.
الخاتمة
تمثل الطريقة الجديدة لإنتاج الأمونيا خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة في مجال الصناعة الكيميائية. من خلال استخدام الكهرباء والبلازما، يمكن تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري والحد من الانبعاثات الكربونية. ومع استمرار البحث والتطوير، يمكن لهذه الطريقة أن تصبح بديلاً فعالاً لعملية هابر-بوش، مما يساهم في تحقيق أهداف الاستدامة العالمية.
