未来の化学は地球そのものから生まれるかもしれません。 の研究室で MIT、 科学者チームは、下層土を天然の化学反応器として使用するプロセスを開発しました。このイノベーションは現在、スタートアップのプロジェクトの中心となっています アディスエネルギーは、よりクリーンで持続可能な方法でアンモニアを生成し、肥料業界を永遠に変えることを目指しています。
アンモニア問題: 必要だが、高いコストがかかる
アンモニアは現代農業の基礎です。の生産に使用されます 肥料、世界の食料安全保障を確保するために不可欠な物質です。しかし、伝統的な製造方法として知られているのは、 ハーバーボッシュ法、持続可能とは程遠いです。化石燃料を使用し、膨大なエネルギーを必要とする そして、世界の温室効果ガス排出量の 1% 以上に貢献しています。
「地球は優れた化学反応器になり得る」 前記 イウネティム・アボット、MIT の教授であり、プロジェクトの基礎となる研究の著者 (ここであなたにリンクします）。エネルギー集約的な工業プロセスに頼るのではなく、天然資源を利用してアンモニアを生成するというアイデアは、化学が気候に与える影響を軽減する解決策となる可能性があります。
天然の化学反応器はどのように機能するのでしょうか?
化学反応器として下層土を使用するという概念は、圧力、熱、岩石の鉱物組成など、すでに存在する自然条件に基づいています。このプロセスでは、鉄、硝酸塩（窒素源）、水（水素源）が豊富なミネラルが利用され、触媒の助けを借りて化学反応が促進されます。
科学者たちは研究室で、これらの反応が 比較的低温（130 °C）でも発生する可能性があります 既存の掘削技術で達成可能な中程度の圧力。規模を拡大すると、1 つの井戸から最大で 40.000日あたりXNUMX万トンのアンモニア, 初期推定によると。
Addis Energy: イノベーションを拡大するチーム
この技術を商業化するために、Abate が共同設立しました アディスエネルギー、プレシード資金ですでに4,25万ドルを調達しているスタートアップです。共同創設者には、次のようなエネルギー専門家が含まれています。 マイケル・アレキサンダー、石油産業の背景があり、MIT 教授 まだ-明チェン、技術革新で知られています。アレクサンダー氏は、掘削、圧送、流体管理など、必要な技術の多くがすでに石油産業で使用されていると指摘します。 「革新的な化学が、おなじみの技術パッケージに包まれています。」 アディス・エナジーのCEOはこう語る。
この方法で生成されるアンモニアは、 当初のコストは 0,55 キログラムあたり約 0,40 ドルとなる可能性があり、化石燃料で生産される現在の XNUMX キログラムあたり XNUMX ドルよりも高くなります。 ただし、このプロセスは他の持続可能なオプションよりも安価であり、将来の最適化も可能です。 コストを最大 0,20 ドル/kg 削減できる可能性がある、競争力があり、アクセスしやすいものになります。
2番目の カーティシュ・マンティラムカリフォルニア工科大学の教授によると、この技術は持続可能な化学生産に向けた重要な一歩を表しています。 「これは持続可能性への道を加速するために必要な考え方です。」
天然化学反応器：フィールドテストに向けて
実験室での有望な結果にもかかわらず、現場での現実への移行には多くの課題が伴います。主な問題の 1 つは、プロセスで使用される石の耐久性です。アンモニアが生成されると、鉱物の表面が酸化し、反応を続ける能力が低下します。 「私たちの課題は、酸化層の厚さを制御して化学反応を活発に保つことです。」 アバーテ氏は説明する。その他の障害には、アンモニアが有毒物質であり輸送が難しいことを考慮して、適切な地質学的場所を特定することや作業の安全性を確保することが含まれます。
Addis Energy は、その有効性を検証し、スケーラビリティを向上させることを目的として、実際のサイトでプロセスをテストすることを計画しています。一方、研究者らはあらゆる側面を最適化するために、化学反応の基礎となる原子動力学の研究を続けていくだろう。アバーテ氏はこう指摘する。 「実験室での研究は最初のステップにすぎません。本当のテストは、それを現実世界で機能させることができるかどうかを確認することになるでしょう。」
このアイデアが普及すれば、アンモニアの製造方法だけでなく、工業化学へのアプローチ全体も変わる可能性があります。おそらく地球の中心部は、未来の化学反応器となるでしょう。
