mikä on Haber Boschin prosessi? Kuinka tärkeää lannoitteiden tuotannossa on viljellä ja ruokkia maailmaa? Miksi se on ekologisesti haitallista ja mitä muita vaihtoehtoja Haber Boschin prosessille on olemassa? Katsotaanpa.
mikä on Haber Boschin prosessi?
Haber-Bosch-prosessi on tekniikka, joka suoraan syntetisoi ammoniakkia syömällä luonnollisesti runsas typpi-ilmakehässä ja se reagoi vedyn kanssa., Akateemisessa lehdistössä julkaistun paperin mukaan ammoniakkia tuotetaan pääasiassa rautakatalyytin avulla korkeissa lämpötiloissa ja paineissa (400-500°C, 15-20 MPa).
- Related: How is the Haber Bosch Process Related To Defestation?
Reagenssit ja Haber-Bosch-Prosessi: Vety ja Typpi
Ymmärtää, miten reagenssit varten Haber Bosh prosessi saadaan auttaa edelleen selittää sen ekologisia vaikutuksia., Ei vety tai typpi ole yksin maailmankaikkeudessa, ja niiden hankkiminen vaatii kemiallista manipulointia, viettää energiaa ja käyttämällä konkreettisia infrastruktuureja ja välineitä.
Kuinka Vety on Saatu Haber Bosh Prosessi
Vety oli yleensä saatu kautta vesi hydrolyysi, joka koostuu sähkövirta kulkee veden läpi ja erottamalla happi-vety. Nykyään kuitenkin höyrymetaanin reformointi, jossa metaania sekoitetaan ylikuumennettuun höyryyn, on yleisin menetelmä sen korkeamman hyötysuhteen ja alhaisempien kustannusten vuoksi., Näin vetyä saadaan yleisesti metaanin avulla-kaasua, joka on EDF: n mukaan 84 kertaa hiilidioksidia voimakkaampi.
Saada Typpeä Haber Bosh Prosessi
Typpeä on saatu kautta jakotislauksesta ilmaa, joka on nesteytetty maakaasu (jäähdyttämällä se alle -200º Celsiusta) ja menee yli hiiltä, happea, ja jäljittää kaasu filtrations.,
Miksi Haber Bosh Prosessi ja Tarve Lannoitteiden
– alussa 20-luvulla maailman väestö kasvaa eksponentiaalisesti, ja niin oli elinajanodote kiitos lääketieteen kehityksen ja teknologian kehitys. Seurauksena, maailman elintarvikkeiden tarjonta ei pysy tahdissa väestön kasvu, ja tutkijat alkavat etsivät tapoja lisätä maaperän tuottavuutta.,
Kun tutkijat havaitsivat saatavuus makro-ravinteiden typen oli rajoittaa kasvien kasvua, viljelijät alkoivat levittää lannan ja eläinten jätteet, niiden maaperän lisätä nitraattien sitä. He istuttivat myös lajeja, jotka luonnollisesti auttavat korjaamaan maaperän typpeä, kuten soijaa tai maapähkinää. Tämä menetelmä ei kuitenkaan tarjonnut välttämättömiä nitraatteja kasvien kasvun lisäämiseksi ja elintarvikkeiden kysynnän tyydyttämiseksi.
vuonna 1909 Haber keksi pystyvänsä korjaamaan ilmakehän typpeä muuntamalla sen ammoniakiksi., Muutamaa vuotta myöhemmin, käyttäen Haber havainnot, Bosch kehitti ensimmäisen teollisen mittakaavan soveltaminen Haber-Bosch-prosessi ja typpilannoitteiden alkoi tuotetaan suuressa mittakaavassa edistää viljelykasvien kasvua ja ruokkia maailman. Nykyään Haber Boschin prosessi on keskeinen osa perinteistä kasvinviljelyprosessia maailmanlaajuisesti.,
Haittoja Haber-Bosch-Prosessi
Haber-Bosch Prosessi Johtaa Rehevöityminen ja luonnon Monimuotoisuuden väheneminen
Haber-Bosch-Prosessi on ekologinen vaikutus, koska maaperän lannoitteet liukenee helposti veteen ja sen seurauksena, helposti kuljetettava niiden nimetty maaperän run-off-vesillä. Kun he saavuttavat suuria vesistöjä ilmiö tunnetaan rehevöitymistä tapahtuu – eksponentiaalinen, luonnotonta levien kasvua, joka kattaa veden pinnalle kehon, estää auringonvalon sukelluksissa laji.,
tämän seurauksena vedenalaiset eliöt eivät pysty fotosynteesiin ja kuolevat. Lisäksi, levät myös kuluttaa eniten vettä on happea, mikä johtaa usein siihen, että kalat kuolevat hapen puutteen ja edelleen vaikutuksia koko ekosysteemiin, koska niiden puuttuminen
Suuri energiankulutus Tasoilla Käytetään Haber-Bosch-Prosessi
Mukaan julkaistussa CellPress ja saatavilla ScienceDirect, ammoniakin tuotannossa kautta Haber-Bosch prosessi, ”on eniten energiaa raaka-aineiden kemialliset, joka vastaa 1%-2% maailman energian kulutuksesta ja 1.,44% CO2-päästöistä”.
Mukaan Professori Nishibayashi päässä Tokion Yliopiston Laitoksen Järjestelmien Innovaatioita, Haber-Bosch-prosessi kuluttaa myös 3-5 prosenttia kaikista maakaasun (fossiilista polttoainetta), joka on tuotettu.
Haber-Bosch-Prosessi ja Sininen Vauva Oireyhtymä tai Methaemoglobinemia
Methaemoglobinemia on kuvata vähentää kykyä veren kuljettaa happea alentuneen tasoa normaali hemoglobiini., Yksi yleisimpiä syitä on nitraatti juomaveden, joka voi olla peräisin leeching typpilannoitteiden pohjaveteen-juomavettä.
Koska se vaikuttaa erityisesti lapsille, jotka osoittavat merkkejä sinisyys ympäri käsissä, suu ja jalat oireyhtymä on tunnettu Sininen Vauva oireyhtymä. Maailman terveysjärjestön mukaan joillakin lapsilla voi olla hengitysvaikeuksia sekä oksentelua ja ripulia. Ääritapauksissa esiintyy huomattavaa letargiaa, syljen tuotannon lisääntymistä, tajunnan menetystä ja kouristuksia ja jopa kuolemaa.,
SWAP: an Alternative to the Haber Bosch Process?
Mukaan Professori Nishibayashi Yliopistosta Tokio, hän ja hänen tiiminsä havaitsi, vuonna tutkimus julkaistiin Nature, uusi tapa valmistaa ammoniakkia, joka on paljon puhtaampaa, helpompaa ja halvempaa kuin Haber-Bosch prosessi. Nishibayashin mukaan ”SWAP-prosessi luo ammoniakkia 300-500-kertaisesti Haber-Boschin prosessiin verrattuna ja 90-prosenttisesti tehokkuuteen”.,
Lisäksi Samarium-Vesi Ammoniakin Tuotanto (SWAP) – prosessi löysi vaatii vain helposti saatavilla lab laitteet ja kierrättää kemikaaleja, kun taas Haber-Bosch-prosessi vaatii laajamittainen teollinen-laitteet.
Nishibayashi viittaa siihen, että joku kunnon raaka-aineista voi tehdä SWAP-pöydälle-top kemia lab., Vuodesta suvereniteetin näkökulmasta, SWAP-tekniikka näyttää lupaavalta siinä mielessä, että sitä voidaan käyttää niille, jotka olisivat muuten pysäytti suuria pääomasijoituksia tarvitaan jos HB prosessi, decentralizing prosessi ammoniakin tuotanto.
- Related: Are avokadot Sustainable? Mitkä Ovat Avokadon Tuotannon Seuraukset?