只要阳光、空气、水就能制造肥料能源消耗量小

点击次数:   更新时间:2021-02-20 14:30     来源:拉斯维加斯

  荷兰埃因霍芬理工大学开发了一种新技术,可以只利用阳光、水和空气生产氮基液体肥料。

  氮是植物生长所使用的三种主要常量营养素之一(仅次于磷和钾)。虽然人造肥料在发达国家很普遍,但在发展中国家却不常见。因此,开发经济便利的肥料生产系对发展中国家的农业发展具有重要意义。

  该系统使用一个小型等离子体反应堆来制造液氮基肥料。生产过程中最重要的流程是固氮。虽然氮气占空气成分的78%,但这种气体具有惰性,因而不与其他元素反应,这让植物很难利用空气中丰富的氮气资源。

  研究人员表示“想要启动转化过程,氮分子首先必须通过引入电荷来激活。这确保了将氮原子结合在一起的键被打破,产生等离子体。”

  这一过程将空气中的氮转化为氮氧化物,氮氧化物又与氧气和水反应生成硝酸盐(NO3)。这可以用作液体肥料的成分。

  这一过程非常高效,其产生的液体肥料中硝酸盐含量很高,很容易被植物吸收。研究人员将这种肥料与市场上的其他肥料进行了比较。结果表明,硝酸盐含量约为20%,分别比固体肥料硝酸铵、NPK和尿素高14、42和51个百分点。

  这一方法使等离子体技术成为传统氮气生产方法的一种有力替代途径。传统生产方法采用哈伯-博世流程,该工艺既需要高压又需要高温。据估计,哈伯-博世流程消耗了世界总能源的1%至2%,每年向空气中排放约3亿吨二氧化碳。

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