Comparaison de l'activité de synthèse de l'ammoniac (température de réaction 260ºC, pression 9 atm). Crédit: Angewandte Chemie
Des chercheurs de l'Institut de technologie de Tokyo (Tokyo Tech) ont découvert qu'un catalyseur d'amide de calcium avec une petite quantité de baryum ajouté (Ba-Ca(NH
L'ammoniac est un ingrédient brut pour les engrais azotés et est la clé de la production alimentaire. Une molécule d'ammoniac est un atome d'azote lié à trois atomes d'hydrogène. Par conséquent, l'ammoniac est une substance avec une teneur en hydrogène très élevée pour sa masse. Parce qu'il devient liquide à température ambiante à une pression de 10 atmosphères, c'est aussi un vecteur énergétique pour l'hydrogène, la source d'énergie pour des technologies telles que les piles à combustible.
Le procédé Haber-Bosch, la méthode industrielle actuelle de synthèse de l'ammoniac (établie en 1913) utilise un catalyseur composé principalement de fer et nécessite des températures élevées (400 à 500 °C) et des pressions élevées (100 à 300 atm). Pour remplir ces conditions, l'ammoniac est produit en grande quantité, usines dédiées puis transporté vers les usines où il est utilisé pour des processus industriels. Il existe depuis longtemps une demande de production sur site dans laquelle la quantité requise d'ammoniac peut être synthétisée là où elle est requise, contrairement au procédé conventionnel à grande échelle.
Le groupe de recherche Tokyo Tech du professeur Hideo Hosono, Professeur Michikazu Hara, Le professeur agrégé Masaaki Kitano et d'autres ont découvert un catalyseur de synthèse d'ammoniac qui fonctionne à haute efficacité à basse température. Ils ont découvert qu'un catalyseur d'amide de calcium avec une petite quantité de baryum ajouté (Ba-Ca(NH
La structure active du catalyseur développé (Ru/Ba-ca(NH2)2) Angewandte Chemie
Un complexe d'acétylacétonate de ruthénium est utilisé comme matière première pour le ruthénium. En chauffant une poudre mélangée à du Ba-Ca(NH
Le catalyseur développé dans cette recherche dépasse de loin les limites des matériaux catalytiques existants dans son activité de synthèse d'ammoniac et contribuera de manière significative à réduire l'énergie utilisée pour le processus de synthèse d'ammoniac. À cause de ce, le développement ultérieur de cette technologie devrait conduire à une nouvelle structure de procédé pour la synthèse sur site de l'ammoniac.