科學家研究了一種電化學方法，能將含硝酸鹽的廢水轉化成氨和凈化水。相關研究近日發表于《自然—催化》。
氨是世界上產量最大的化合物之一，化肥等物質的全球需求量達到每年1.8億噸。由于生產過程中使用的高溫高壓以及大量使用氫作為原料，氨的生產每年貢獻全球1.4%的CO2 排放，消耗2%的全球能源。同時，農業和工業生產過程中的硝酸鹽流失可能會污染水資源。
現有的電化學裝置生產的氨溶液與支持電解質（鹽）混合后必須達到很高濃度，然后將其進行分離以獲得氨產物。美國萊斯大學的王浩天和同事設計了一個三腔的電化學裝置，能將廢水轉化成氨和凈化水。將這些廢水加入裝置，流經多孔的固態電解質層，使硝酸鹽溶液轉化成水和氨氣。硝酸鹽污染物被從水中去除，同時產生氨氣，無需進一步凈化步驟。這個過程很有效，而且在工業廢水的常見硝酸鹽濃度（百萬分之2000，2000ppm）下就能產生凈化水和氨氣，而無需額外的支持電解質。
研究者表示，這一裝置能實現一種更為環境友好的氨生產方式，同時有助于廢水處理。這些實驗基于實驗室設置，未來的研究需要評估這些裝置在真實世界環境中的適用性。
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https://doi.org/10.1038/s41929-024-01200-w
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