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电催化硝酸还原法能够同时实现氨回收和富硝酸盐废水处理。然而，废水基质的复杂性阻碍了其在废水处理行业的实施和商业化。生命周期评估（LCA）和技术经济性分析（TEA）怎样助力碳中和：
为什么越来越多的顶刊需要生命周期分析（Life Cycle Assessment: LCA）和技术经济性分析（Techno-economic Analysis: TEA）？
这是因为“碳中和“和”产学研“是大势所趋，是科研解决人类生存和永续发展痛点的关键方向。但是如何向顶刊编辑和审稿人证明您的工作满足“碳中和“和”产学研“的要求？如何让您投稿的论文明显比其它论文更有意义？更有说服力？生命周期分析和技术经济性分析分别从环境影响性和经济性角度，来评价一种产品或一定规模的组织从“摇篮到坟墓”的全过程，从区域、国家乃至全球的广度及其可持续发展的高度来观察问题，提供翔实的过程分析论证及评估优化。一个专业的生命周期分析或是技术经济性分析分析，不但能更好的传递出您对于课题方向的理解与把握，也能第一时间让审稿人和读者理解研究课题的重要价值。在科研人把握领域发展方向的路上，或早或迟都将需要LCA或TEA分析或者类似分析法来深化理解，来实现从小白到大师兄/大师姐到老板的转变。![]()
针对上述挑战，清华大学的刘会娟教授和河海大学的周钢教授等人在Nature Sustainability发表论文，该团队开发了一种无膜电化学系统，称为电化学NO3−转化与NH3回收同步(ECSN)，该系统可以同步还原硝酸盐和回收氨，以处理真正的富硝酸盐废水。该系统的关键部件包括3D打印、金属玻璃修饰的Cu-Ni (MPCN)工作电极，其具有高效的电催化硝酸还原反应(ENRR)活性和良好的耐腐蚀性。![]()
作者将MPCN电极组装成一个流动式电解槽，再加上一个具有光辐照功能的原位剥离单元，形成ECSN系统，改进了无质子交换膜(PEM)的ECSN系统，该ECSN系统有效地减少了阳极副反应中NH3向N2的转化。
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ECSN系统能够从实际含NO3−的废水中高效、持久地回收氨，通过电化学还原硝酸盐促进循环经济。当处理真正的电镀废水时，ECSN系统将70%以上的硝酸盐转化为高纯度的氯化铵。长期稳定性试验证明了ECSN系统处理实际废水的鲁棒性。![]()
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为了解ECSN系统的关键成本和环境影响驱动因素，作者还进行了技术经济分析(TEA)和生命周期分析(LCA)，论证了该系统的经济可行性和环境效益。![]()
作者认为，尽管在实验室中构建高效率的ENRR电极取得了进展，但它们的实际应用仍需要关注。总的来说，这项工作使电催化硝酸还原工艺更接近实际应用，有助于环境保护和人为氮流的循环。本公众号原创内容欢迎转发分享，如需转载，请后台私信。我们对文中观点保持中立，仅供参考交流，不构成投资建议。如涉及版权及其他问题，请联系我们删除，谢谢！
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