莫纳什大学:绿色硝酸盐肥料离市场应用尚有距离
2025-05-13 10:48
来源:《焦耳》杂志
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莫纳什大学的科学家们对近期绿色硝酸盐肥料生产取得突破的说法保持谨慎态度,并发出警告,指出在该概念真正投入市场之前,还有大量工作亟待完成。相关研究发表在《焦耳》杂志上。

硝酸盐肥料在助力农业满足全球生产需求方面起着至关重要的作用。然而,当前硝酸盐肥料的制造过程所产生的温室气体排放量约占全球总量的2%,寻找合适的绿色替代品已成为一项艰巨任务。

莫纳什大学化学学院的研究人员对50篇声称已成功生产出绿色硝酸盐肥料的已发表研究进行了审查,结果发现,没有一篇研究能够成功开发出可作为现有产品可持续替代品的绿色硝酸盐肥料。

目前,研究人员正致力于利用可再生能源直接从空气和水中生产硝酸盐,但这一过程中存在严重的污染缺陷,导致自然产生的大气污染物被错误地记录在最终产品中。尽管此前曾采用基于等离子体的方法生产硝酸盐,但此次研究考察的是低能量、非等离子体的替代品。

莫纳什大学副教授亚历山大·西蒙诺夫指出,分解氮气分子需要消耗巨大的能量,这是绿色硝酸盐肥料生产面临的一大难题。他表示:“我们需要在材料和工艺设计方面实现颠覆性创新,才能达成这一重要目标。发明一种具有商业可行性的绿色硝酸盐技术,是学术界和工业界都梦寐以求的成果。”

莫纳什大学研究员马蒂亚·贝洛蒂博士认为,一套实用且低成本的监管框架建议,能够帮助研究人员避开困扰该领域的诸多陷阱。他表示:“我们希望通过引导研究人员从一开始就做好相关工作,为创新提供支持。前进的道路需要谨慎且精心设计的科学研究,我们必须认清当前所处的状况以及还需要完成的任务。至少,我们需要加强污染控制,避免出现误报情况,防止投资无效策略。”

约翰·莫纳什爵士杰出教授道格拉斯·麦克法兰表示,绿色硝酸盐肥料有可能彻底改变农业行业。他称:“由太阳能电池板供电的便携式绿色肥料合成装置,将使农民摆脱对大规模肥料供应的依赖,从而降低成本,提高国家粮食生产的安全性。不过,我们目前尚未达成这一目标,研究人员可能需要重新审视目前在这一关键领域所探索的策略。”

更多信息: Mattia Belotti 等人,《在温和条件下,氮气的氧化是否可能达到可测量的速率?》,Joule (2025)。

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