Zo ziet het drie kamersysteem van Chen c.s. er uit (afb: Chen et a./Riceuniversiteit/Nature)
Een paar dagen geleden vroeg ik(=as) me af waarom we steeds maar weer ten koste van veel energie ammoniak ‘bakken’ terwijl elders stikstof-verbindingen, waaronder ammoniak, voor grote problemen zorgen, maar het lijkt wel of de wetenschapswereld die overweging gelezen heeft, want ik lees net dat onderzoekers een ‘milieuvriendelijke’ manier hebben gevonden om uit stikstofverontreinigd afvalwater ammoniak te fabrieken. Ik ga er dan maar even van uit dat deze (elektrochemische) methode een stuk minder energie vergt dan het aloude Haber-Boschproces.
Onderzoekers van de Riceuniversiteit in Houston rond Feng-Yang Chen bedachten een driekamersysteem waarmee uit met stikstofverbindingen vervuild afvalwater zonder enige toevoeging elektrochemisch ammoniak zou kunnen worden gewonnen bij een bescheiden energieverbruik. Het lijkt zo voor-de-hand-liggend dat je je afvraagt waarom dat niet eerder is opgepakt en als dat wel is gebeurd wat er dan mis is gegaan.
Chen: “Het proces verloopt bij kamertemperatuur. Probleem was tot nu toe dat je daarvoor veel chemische verbindingen moest toevoegen. Het proces dat wij ontwikkeld hebben hergebruikt ionen in een driekamersysteem om het rendement op te voeren.”
In dit proces wordt nitraat (NO3–) uit afvalwater omgezet in ammoniak (NH3). Chen c.s. gebruikten in plaats van de ooit onvermijdelijke additieven poreuze platen van geleidende polymeren bij wijze van vastestofelektrolyten tussen de anode en de kathode. Daarbij worden de kationen (natriumionen en dergelijke) gerecycleerd. Daardoor kan nitraat gereduceerd worden tot ammoniak.
Bruikbaarheid
Zo’n systeem moet natuurlijk op bruikbaarheid worden getoetst en die valt volgens de onderzoekers niet slecht uit. Chen: “Ons systeem zet zeer efficiënt met nitraten verontreinigd afvalwater om in ammoniak en schoon water.” Daarbij hoeft de nitraatconcentratie niet al te hoog te zijn (2000 delen per miljoen).
De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat hun oplossing uiterst goed in de praktijk kan worden ingezet, al moeten ze dat eerst nog wel bewijzen, want vaak gaan systemen die in het lab goed werken de mist in als ze in de praktijk moeten worden toegepast. Ik duim voor Chen en zijn, vooral Chinese, maten…
Bron: bdw