Исследователи Массачусетского технологического института разработали метод поиска материалов для более экологичного производства аммиака. Это вещество широко применяется при выпуске удобрений, необходимых для сельского хозяйства. При этом традиционное производство аммиака требует значительных затрат энергии и связано с выбросами парниковых газов.
● Исследование: ИИ-изображения часто нельзя связать с данными обучения
Основная часть аммиака в мире по-прежнему производится по процессу Габера — Боша, который использует тепло и водород, получаемый в основном из ископаемого топлива. Альтернативой может стать электрохимический способ, при котором реакция идет с использованием электричества. Однако пока такая технология недостаточно эффективна и дорога для промышленного применения, говорится в исследовании, опубликованном в журнале EES Catalysis.
Специалисты MIT предложили определять перспективные катализаторы с помощью компьютерного моделирования и методов машинного обучения. Катализаторы ускоряют химические реакции, а их свойства влияют на объем получаемого аммиака и расход энергии. Новый подход должен сократить поиск подходящих сплавов, который при обычных лабораторных испытаниях может занимать годы.
В центре внимания ученых оказались нитриды переходных металлов. По их оценке, азот, содержащийся в самом катализаторе, может участвовать в реакции и снижать потребность в дополнительной энергии. Это особенно важно для разрушения прочных связей в молекулах азота, которое остается одной из главных трудностей при электрохимическом синтезе аммиака.
● Сегодня две астронавтки совершат шестой в истории выход в открытый космос
Работа пока носит теоретический характер: исследователи определили перспективные сочетания металлов с помощью расчетов, но эти материалы еще предстоит изготовить и проверить. Следующим этапом станет создание лабораторной реакционной ячейки для испытаний катализаторов в реальных условиях. Авторы рассчитывают, что результаты помогут разработать более эффективные технологии производства аммиака с меньшими энергозатратами.
Читайте также:
● Испанский египтолог заявил, что пирамиды Гизы построила суперцивилизация
● Ученые заявили о происхождении человека от древнего одноглазого циклопа