Onderzoekers van de Radboud Universiteit hebben een veelbelovende nieuwe manier ontdekt om ammoniak - een belangrijk ingrediënt in veel industriële processen - te maken, die veel efficiënter en duurzamer is. Chemisch onderzoeker Evan Zhao: ’Deze nieuwe methode stoot geen enkele CO2 uit, terwijl het klassieke Haber-Bosch-proces verantwoordelijk is voor 3% van de wereldwijde uitstoot.’
Ammoniak wordt in heel veel processen gebruikt: niet alleen in de industrie als bijvoorbeeld koelmiddel voor koelinstallaties, of voor de productie van medicijnen, maar ook als kunstmest en het maken van bepaald voedsel. Zhao: ’Op dit moment wordt ammoniak gemaakt door het eeuwenoude Haber-Bosch-proces, dat enorm veel energie verbruikt én veel CO2 uitstoot: de productie van ammoniak zorgt momenteel voor 3% van de wereldwijde CO2-uitstoot.’ Wetenschappers zoeken al jaren naar schonere alternatieven, maar veel ideeën waren niet efficiënt en stabiel genoeg.
Moleculaire telescoop
Met nucleaire magnetische resonantie-technieken (NMR), kan Zhao chemische reacties live bekijken. ’Het is een soort moleculaire telescoop, waarmee we echt konden zien hoe ammoniak ontstaat. Die inzichten stelden ons in staat om een nieuwe reactiecyclus te ontwerpen, waarbij niet alleen ammoniak ontstaat, maar ook waardevolle groene chemicaliën die in de industrie kunnen worden gebruikt, zoals azijnzuur of furandicarbonzuur. De conventionele methode produceert daarentegen alleen water of afbraakproducten van oplosmiddelen.’ Door dit proces kost het de helft minder energie om ammoniak te produceren en is er geen CO2-uitstoot.
Zhao en collega’s hebben een patent aangevraagd voor deze nieuwe technologie, aangezien het veel potentie heeft voor allerlei toepassingen. Zhao: ’Het zou in de toekomst mogelijk kunnen zijn om ammoniak lokaal te produceren met groene energie. Ook zou deze ammoniak kunnen helpen bij het veel efficiënter kunnen vervoeren van waterstof.’ Daarvoor moeten nog wel wat stappen worden gezet: ’We hebben nu op kleine schaal aangetoond dat we ammoniak op deze manier kunnen produceren. De komende jaren gaan we kijken hoe we dit kunnen opschalen en hopelijk brengt dat veel moois voor de toekomst.’
