UNSW科学家已next level,研发“人造叶片”,用阳光造肥料

文摘   2024-08-07 12:03   澳大利亚  

悉尼新南威尔士大学

第720篇微文


我们对光合作用都不陌生,简言之,这是植物利用阳光、水和二氧化碳,制造有机物质并释放氧气的过程。


那么,如果用相仿原理,但是不同的起始反应物,会制造出什么不一样的东西呢?


UNSW的一群工程师们进行了脑洞大开的尝试。


他们用“人造叶片”和阳光,从含硝酸盐的废水中“变出了”可用作肥料的硝酸铵。 🍀☀️💧


而且这一过程零排放,更更更更更更更环保。




光伏 & 化工强强联手

解锁阳光新用途


UNSW卓越教授张露晶(Rose Amal)携手郝晓静教授,带领她们的团队研发出了这套结合了先进光伏和化学工程技术的“人造叶片”系统


“人造叶片”实际上是由传统的硅太阳能板改造而成的设备,只需要阳光,就能从含硝酸盐的废水中生成铵离子。


铵离子可以转变成氨,而氨是硝酸铵肥料的重要成分。


传统生产氨的方式需要400到500摄氏度的高温以及高压,这就不得不使用化石燃料,从而造成大量的温室气体排放。


UNSW科研团队的创新方式则提供了一种清洁、高效、经济实用的解决方案。 💚


这一科研成果已发表在《能源与环境科学》期刊中。Chen Han和Jian Pan博士是论文的第一作者。



科研团队在校园的泰里能源科技大楼楼顶构建了一套40平方厘米的“人造叶片”系统。


利用太阳能板上的铜和氢氧化钴纳米结构薄膜作为催化剂,以促成从废水中产出硝酸铵所需的化学反应。


这套系统能够产出足以满足1.49平方米农田需求的铵离子。


受到这一成果的鼓舞,我们的科研团队认为,这项新技术可以在农业地区小规模实施就地产出


这将下放生产,进一步减少运输过程中的二氧化碳排放。


他们也希望,一旦从硝酸盐废水中生产出铵之后,能把在这一过程中处理过的水用于灌溉农田,促进农作物生长。 🌾




期待行业合作

共创净零排放


张露晶教授同时迫切期待,能让潜在的行业伙伴更多地参与进来,加强跟他们的合作; 🤝


从而进一步完善这套系统,推动科研成果落地转化,应用到实际生活中。


💬 “行业伙伴能够帮助我们拓展这一设备的规模。我们当然希望能在实际应用中使用原始尺寸、传统大小的太阳能板。


这对于帮助我们实现2030年和2040年的排放目标,以及在2050年之前实现最终的净零排放目标非常重要。


我们希望能以一种更清洁、更环保的方式来生产氨,从而最大限度地减少二氧化碳排放。”



“人造叶片”系统图片

📷 © Chen Han


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