Stanford Üniversitesi ve King Fahd Petrol ve Mineral Üniversitesi'nden araştırmacılar, rüzgar enerjisini kullanarak doğrudan havadan amonyak üreten çığır açan bir cihaz geliştirdiler. Onlara göre, küresel enerjinin önemli bir bölümünü tüketen ve karbondioksit emisyonlarına katkıda bulunan Haber-Bosch sürecinin yerini almayı amaçlayan bu yeni teknoloji, tarımsal uygulamalarda devrim yaratabilir ve çevresel etkiyi azaltabilir.
Büyük ölçüde sentetik gübrelere bağımlı olan tarım sektörü, BM Çevre Programına göre emisyonların yaklaşık üçte birini oluşturan sera gazlarının önemli bir kaynağıdır.
Stanford'da Doğa Bilimleri alanında Marguerite Blake Wilbur Profesörü Richard Zare'nin liderliğinde geliştirilen yenilikçi cihaz, laboratuvar sınırları dışında da etkinliğini kanıtladı. Zare, "Bu buluş, havamızdaki nitrojeni kullanmamıza ve sürdürülebilir bir şekilde amonyak üretmemize olanak tanıyor. Bu, tarıma merkezi olmayan ve çevre dostu bir yaklaşıma doğru önemli bir adımdır" diye açıkladı.
Cihazın mekanizması, nem, rüzgar hızı ve atmosferik bileşim gibi çevresel koşullar için optimize edilmiş özel katalizörlerle kaplanmış bir ağ üzerinden havanın çekilmesini içeriyor. Demir oksit ile flor ve kükürt açısından zengin asit polimerlerinin kombinasyonlarını içeren katalizörler, oda sıcaklığında ve atmosfer basıncında amonyak üretimini kolaylaştırarak dışarıdan enerji girdisine olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Araştırmanın baş yazarı ve Stanford'da kimya alanında araştırma bilimcisi olan Xiaowei Song, yöntemin çevresel faydalarını vurguladı. Song, "Bu yaklaşım, amonyak üretiminin karbon ayak izini önemli ölçüde azaltıyor" dedi. Testler sırasında cihaz, mikro gözenekli taş filtre ve su geri dönüşüm mekanizmalarına sahip bir sistem kullanarak sera bitkilerinin gübrelenmesi için yeterli amonyak konsantrasyonunu sadece iki saat içinde üretme yeteneğini gösterdi.
King Fahd Üniversitesi'nden Chanbasha Basheer, cihazın umut verici olmasına rağmen piyasaya sürülmesinden önce yaklaşık iki ila üç yıllık bir geliştirme süreci gerektireceğini belirtti. Teknolojinin ölçeğini büyütmeye yönelik planlar arasında, amonyak üretim kapasitesini artırmak için daha büyük ağ sistemlerinin kullanılması yer alıyor.
Gübre üretimindeki birincil kullanımının ötesinde, cihazın hidrojenden daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir bileşik olan amonyak üretme yeteneği, yenilenebilir enerji depolama ve taşımada potansiyel uygulamalar sunuyor. Bu özellikle denizcilik ve enerji üretimi gibi sektörlere fayda sağlayabilir.
13 Aralık'ta Science Advances dergisinde yayınlanan çalışma, ABD Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi ve Kral Fahd Petrol ve Mineral Üniversitesi'nden fon aldı. Araştırmacılar, bu teknolojinin sulama sistemlerine entegre edilmesini, gübrenin yerinde üretilmesini sağlayarak tarım uygulamalarını önemli ölçüde kolaylaştırmayı öngörüyor.
