Une équipe de recherche chinoise a mis au point un moyen "plus doux" de synthétiser l'ammoniac en nécessitant une température et une pression inférieures à la méthode actuelle. Le procédé est très prometteur pour économiser l'énergie et réduire les émissions de dioxyde de carbone.

Le nouveau procédé a été développé par une équipe de recherche dirigée par le professeur Chen Ping et le Dr Guo Jianping de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences. Il s'agit d'une nouvelle méthode de bouclage chimique à base d'hydrure métallique et d'imide. Le procédé fonctionne à pression atmosphérique et 100 à 350 degrés C, contrairement au procédé Haber-Bosch, qui domine actuellement la production mondiale d'ammoniac, qui fonctionne à 100 à 200 bars et à 350 à 450 degrés C.

L'ammoniac est important pour la production d'engrais azotés. Il a également le potentiel de stocker et de transporter des énergies renouvelables. Cependant, la production actuelle d'ammoniac est très énergivore, consommant 1 à 2 pour cent de la production mondiale d'énergie. En outre, environ 1,9 tonne métrique de dioxyde de carbone est produite pour chaque tonne métrique d'ammoniac.

« Afin de relever les défis de la crise énergétique et environnementale, nous avons développé un procédé alternatif pour la synthèse d'ammoniac à partir d'azote gazeux, eau et énergies renouvelables, " dit Chen, le chercheur principal de l'étude.

Le procédé utilise des imides de métaux alcalins et alcalino-terreux comme vecteurs d'azote qui interviennent dans la production d'ammoniac via un processus de bouclage chimique en deux étapes fonctionnant dans des conditions douces.

« Dans la première étape, l'azote a été fixé par la réduction de l'azote gazeux par des hydrures de métaux alcalins ou alcalino-terreux pour former des imides, " dit Chen. " Dans la deuxième étape, les imides étaient hydrogénés pour produire de l'ammoniac et régénéraient les hydrures métalliques."

Chen a expliqué que les deux étapes pourraient être accélérées par la catalyse des métaux de transition. "La boucle chimique médiée par BaNH et catalysée par Ni pourrait produire de l'ammoniac dans la plage de température de 100 à 350 degrés C et à pression atmosphérique. Le taux de production d'ammoniac était plus d'un ordre de grandeur supérieur à celui du processus thermocatalytique, " ajouta Chen.

Chen a noté que l'étude fournit une "solution prometteuse pour la récolte et le stockage efficaces d'énergie renouvelable". Chen a déclaré que le procédé a l'avantage de fonctionner à la pression atmosphérique et offre également un moyen de synthétiser l'ammoniac de manière localisée, manière distribuée.