绿色氨的途径在一项联合实验和计算研究中开启

每年氨的产量约为 200 兆吨。这使它成为世界上产量第二大的化学品，仅次于硫酸。

有几种生产氨的方法，但 Haber-Bosch 工艺仍然是最普遍的工艺，约占总产量的 90%。在任何情况下，Haber-Bosch 和其他工业规模生产过程都需要高温(超过 400°C)和高压(超过 150 bar)。需要这些条件来破坏氮中的强键并与氢反应形成氨 (NH3)。

这些过程约占全球能源消耗的 1%，主要以化石燃料为基础。因此，氨是全球温室气体最密集的化学反应，约占全球 CO2排放总量的 1.5%。此外，预计未来几年对氨的需求只会增加，这主要是由于其用于合成肥料以满足日益增长的全球人口。

“气候方面以及能源和食品方面的主要挑战之一是氨的生产。今天，它是在世界上一些最大的工厂生产的。制造氨的唯一真正有效的方法是在高温和高压下使用碳基原料，”来自DTU 能源和VILLUM可持续燃料和化学品科学中心(V-Sustain) 的Tejs Vegge 教授说。他与中国科学院大连化学物理研究所(DICP)的陈平教授一起领导了这项研究。

“大自然非常擅长在环境压力和温度下在固氮酶等酶中制造氨。然而，这个过程非常缓慢，不可能扩展到工业生产，”Tejs Vegge 说。

潜在的游戏规则改变者

几十年来，科学家们一直在努力寻找新的、更可持续的方法来生产氨。Tejs Vegge 和 DTU 的同事、Jaysree Pan 博士和 Heine A. Hansen 副教授与 DICP 的团队一起推出了一种潜在的改变游戏规则的新型复杂金属氢化物催化剂，使它们达到令人梦寐以求的温和-条件氨合成。他们相信他们的方法可以为新的和更可持续的氨生产方式铺平道路。他们的论文发表在 Nature Catalysis 上。

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