Sydney Üniversitesi’nden araştırmacılar, doğadaki yıldırımları taklit eden bir elektriksel sistem kullanarak, atmosferdeki azot ve oksijen moleküllerinden doğrudan amonyak (NH₃) üretmeyi başardı. Yeni yöntem, yaygın olarak kullanılan ancak yüksek enerji tüketimi ve fosil yakıt bağımlılığıyla eleştirilen Haber-Bosch sürecine çevre dostu bir alternatif sunuyor.
Dünya genelinde özellikle gübre, soğutucu gazlar ve kimyasal hammaddelerde kullanılan amonyak, geleneksel yöntemlerle üretildiğinde küresel sera gazı emisyonlarının yaklaşık yüzde 1’ini oluşturuyor. Ancak yeni teknik, bu süreci tamamen değiştiriyor.
Çalışmada ilk olarak, havadaki azot ve oksijen molekülleri yapay olarak oluşturulan yıldırım benzeri yüksek enerjili bir elektrik alanına maruz bırakılıyor. Bu alan, molekülleri plazma haline getirerek doğal yıldırımın oluşturduğu NOx (azot oksit) bileşiklerinin oluşmasını sağlıyor. Bu bileşikler daha sonra, özel bir elektrokimyasal hücreye yönlendiriliyor.
Bu hücrede, üzerinde oksijen boşlukları bulunan bakır bir yüzeye yerleştirilmiş demir oksit nanoparçacıkları kullanılıyor. Bu yapı sayesinde NOx molekülleri yüzeye bağlanıyor ve burada elektrokimyasal indirgeme gerçekleşiyor. Ortaya çıkan hidrojen atomları, bu bağlanmış molekelerle reaksiyona girerek doğrudan amonyak oluşumuna yol açıyor. Bu verimli süreç, “NHO yolu” olarak adlandırılan özel bir kimyasal sürece dayanıyor.
Yöntemin en dikkat çekici yönü ise, ne saf hidrojen ne de saf azot gazı kullanımına ihtiyaç duyulması. Ayrıca, geleneksel yöntemlerde olduğu gibi yüksek sıcaklık veya basınca da gerek kalmıyor. Üstelik üretilen amonyak doğrudan gaz formunda elde edildiği için ek bir ayrıştırma sürecine de gerek duyulmuyor.
Bu gelişme yalnızca çevreye duyarlı üretimi desteklemekle kalmıyor; aynı zamanda küçük ölçekli, dağıtık üretim sistemlerine de olanak tanıyor. Yani bu sistem, yalnızca dev sanayi tesislerinde değil, farklı ölçeklerde tarım ve sanayi uygulamalarında da kullanılabilecek şekilde ölçeklenebilir.
Amonyak üretimi üzerine dünya genelinde yoğun bir araştırma dalgası yaşanıyor. MIT, Stanford ve University of New South Wales gibi önde gelen kurumlar da benzer şekilde sürdürülebilir çözümler geliştirmek için çalışmalar yürütüyor. Sydney Üniversitesi’nin bu çalışması ise, temiz enerjiyle çalışan kimyasal üretim süreçlerine dair önemli bir dönüm noktası olabilir.
