ABSTRAX объявляет Tec Temper самым эффективным разжижителем для вейпов THC и CBD на сегодняшнем рынке
Oct 14, 2023Финская фирма считает, что сможет сократить промышленные выбросы углекислого газа на треть
Jan 13, 2024Airbus разрабатывает инновационные криогенные резервуары для хранения водорода
Aug 24, 2023Air Products Membrane Solutions объявляет об инвестициях в размере 10 миллионов долларов США для значительного увеличения мощностей по производству мембран на своем предприятии в Сент-Луисе
Jun 10, 2023Air Products подписала сделку на $1 млрд на процессинговое предприятие в Узбекистане
Sep 12, 2023Цена изобилия: фиксировано на азоте
Рядом с извилистой рекой Миссисипи на юго-востоке Луизианы комплекс Дональдсонвилл, принадлежащий CF Industries, возвышается над 1400-акровым комплексом в стиле стим-панк. Гигантские градирни, резервуары, печи, трубы и дымовые трубы выдыхают пар, а иногда и утечки аммиака, что может привести к изоляции местного населения.
Ночью колоссальный комплекс выглядит как небольшой город. Множество ярких огней направляют рабочих в оживленном улье химического производства. Около 1000 работников завода помогают производить около 8 миллионов тонн азотной продукции в год для сельского хозяйства и других отраслей промышленности. Аммиак, аммиачная селитра, карбамид и выхлопные жидкости дизельных двигателей отгружаются с комплекса трубопроводами, железнодорожным, автомобильным транспортом, а также речными и океанскими баржами.
По данным компании, предприятие CF в Дональдсонвилле является крупнейшим заводом по производству аммиака в мире. Аммиак, состоящий из трех атомов водорода, связанных с атомом азота, является частью процесса синтеза азота. Среди питательных веществ «большой тройки» коммерческих удобрений – азота, фосфора и калия – азот имеет решающее значение для построения белков, которые, в свою очередь, строят ткани большинства живых существ.
ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ: Специальный отчет WUFT — Цена изобилия
Азот, один из наиболее распространенных химических элементов, составляет 78% воздуха. Без него не могут жить растения, животные и люди. Но они также не могут использовать его в газовой форме. Это нужно «исправить». В природе решение проблемы происходит медленно, поскольку растения и микроорганизмы преобразуют атмосферный азот в аммиак. В прошлом столетии фиксат также использовался для промышленных целей в так называемом процессе Хабера-Боша, который объединяет азот из воздуха с водородом под чрезвычайно высоким давлением для создания аммиака.
В 1918 году этот процесс принес немецкому химику Фрицу Габеру Нобелевскую премию по химии за «чрезвычайно важные средства улучшения стандартов сельского хозяйства и благосостояния человечества». Столетие спустя, по оценкам демографов, только половина из 8 миллиардов человек, живущих сейчас на планете, могла бы прокормиться без синтетических азотных удобрений.
Но то же самое питательное вещество, которое питает миллиарды людей, может также привести к гибели в результате химического оружия, взрывов на заводах или передозировки в окружающей среде. При чрезмерном внесении на фермах избыток азота стекает в водные пути, где он питает водоросли, которые размножаются, блокируют свет и лишают других растений и животных кислорода.
«Нет сомнений в том, что азотные удобрения приносят огромную пользу обществу, увеличивая производство продуктов питания, которыми можно накормить миллиарды людей во всем мире, в том числе в развивающихся странах», — сообщил весной этого года проект «Экологическая целостность», призывая к более строгому регулированию промышленности из-за угроз общественной безопасности и окружающей среде. «Но чрезмерное применение химических удобрений также влечет за собой издержки для окружающей среды, и этот вред увеличивается, когда производство химикатов плохо регулируется».
В начале 20-го века фермеры в Европе и США полагались на импорт, такой как селитра из Чили и огромные горы гуано из Перу, в качестве источника фиксированного азота. Открытие Габером производства синтетического аммиака изменило мир, сказал физик Бенджамин Джонсон из Института истории науки Макса Планка в Берлине.
В то время происходил крупный энергетический переход на ископаемое топливо. Сельское хозяйство переживало индустриализацию. Люди были в восторге от изобретения Хабера, но сложнее всего было его масштабировать, говорит Джонсон, автор книги 2022 года «Производство аммиака: Фриц Хабер, Вальтер Нернст и природа научных открытий».
В том же году, в 1908 году, он запатентовал свое открытие, химическая компания BASF заключила с Хабером контракт на разработку промышленного синтеза аммиака под высоким давлением. К проекту был привлечен инженер-химик BASF Карл Бош. Ему пришлось построить завод и механику, способные выдерживать сильное давление газа и температуру. Компании Bosch «пришлось придумать специальные кожухи, чтобы удерживать эту газовую смесь под давлением и сохранять ее герметичность, чтобы печи под давлением не сломались», — сказал Джонсон.