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Grüner Ammoniak bei Raumtemperatur und Normaldruck hergestellt

© CC0 / jarmoluk / PixabayLabor (Symbolbild)
Labor (Symbolbild) - SNA, 1920, 19.08.2021
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Ammoniak wird vor allem in der Landwirtschaft benötigt, ist aber auch als zukünftiger Energieträger von Interesse. Seine Produktion ist aber sehr energieintensiv. Nun konnte der Stoff in Südkorea bei Raumtemperatur und normalem Luftdruck hergestellt werden – ausschließlich unter Einsatz erneuerbarer Energie.
Die Stickstoffverbindung Ammoniak ist nicht nur ungeheuer wichtig als Dünger. Der Stoff wird schon länger als möglicher Baustein einer Energiewende betrachtet sowohl als Speicher für grünen Wasserstoff als auch als möglicher Treibstoff künftiger Motoren. Attraktiv wird das Molekül vor allem, weil es keinen Kohlenstoff enthält, sondern lediglich ein Stickstoff- und drei Wasserstoffatome.
Allerdings ist die Produktion von Ammoniak alles andere als grün und ziemlich energieintensiv: Er wird bei extrem hohen Drücken von 200 Atmosphären und Temperaturen um 400 Grad Celsius hergestellt. Schätzungen zufolge ist die Ammoniaksynthese in der Folge für fast zwei Prozent der globalen CO2-Emissionen verantwortlich.
Das könnte sich in Zukunft ändern. Am Koreanischen Institut für Maschinen und Materialien wurde ein Prozess entwickelt, bei dem sich Ammoniak aus erneuerbaren Quellen unter Raumtemperatur bei normalem Atmosphärendruck herstellen lässt.
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Bei dem Prozess werden Wasser und Stickstoffplasma in Verbindung gebracht, aus denen in mehreren Schritten Ammoniak entsteht. Im ersten Schritt reagiert das Gemisch zu Wasserstoff und Stickstoffoxiden. Ein Katalysator besorgt dann die Reaktion des reaktiven Stickstoffmonooxids mit Wasserstoff zu Ammoniak.
Laut den Forschern kann der neue Prozess eine 300- bis 400-mal größere Ausbeute an Ammoniak bei gleichem Energieeinsatz erreichen – im Vergleich mit anderen elektrochemischen Verfahren. Zudem sei der Prozess leicht vom Labor- in Industriemaßstab zu überführen, da dieser modular umgesetzt werden kann. Sie hoffen, auf diese Weise die Ammoniak-Produktion auf eine erneuerbare Basis stellen zu können und so zur Abnahme von Treibhausgasen beitragen zu können.
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