氨的大规模商业生产始于20世纪初，从那时起，它在世界粮食供应中发挥着越来越重要的作用。在实现氨合成之前，施肥是使用粪肥或必须开采的硝酸盐实现的。
20世纪初对氮基肥料的需求不断增加th世纪公司开发了哈伯-博世工艺，该工艺利用高压和高温以及催化剂从氮气和氢气中生产氨。尽管条件极端，但该反应的效率非常低，这意味着氨生产厂必须使用非常大的反应器。
氨的生产是最大的温室气体排放源——这一过程消耗了世界能源消耗的1%，占温室气体排放总量的1%。除了生产过程中消耗的能源外，氨向使用场所的运输也会产生更多的排放。
绿色氨
由于氨的生产非常重要，并且由于其目前的环境效率低下，必须开发一种新的清洁生产氨的方法。
现场天然气生产可能在这方面发挥作用。气体发生器可以通过变压吸收产生氮气，也可以通过电解产生氢气——两者都不会产生温室气体。通过在现场使用绿色气体发电以及小型哈伯-博世反应器，可以在需要时生产氨气。
利用可再生的气体生产方法，将氨的生产本地化，也消除了与氨运输相关的二氧化碳排放。明尼苏达大学进行的研究表明，氮气和氢气的产生可以由风力发电驱动，产生的气体在一个小型反应器中发生反应。
然而，也有人指出，需要极为有效的加热和冷却反应堆的方法来抵消小型反应堆对效率的负面影响。需要加热来驱动该过程，而需要冷却来冷凝产生的氨。
一种生产绿色氨的更好方法
关于生产绿色氨的研究大多集中在使用绿色的氢和氮源，以最大限度地减少排放;然而，低效的主要来源是合成氨的方法。因此，应关注氨合成的新方法。
研究表明，碱性交换膜(AEMs)可用于高效合成氨。与Haber-Bosch过程中的三个反应相反，AEMs只使用一个电化学反应来产生氨，而不需要过多的热量或压力。
AEMs的功能与质子交换膜(PEMs)相似，尽管它们使用的是基本化学而不是PEMs的酸性化学。由于氨是碱性的，所以酸性膜会与产生的氨发生反应，因此需要碱性化学。如果与适当的催化剂一起使用，AEM有潜力成为哈伯-博世法大规模生产氨的绿色替代品。
Nel Hydrogen在氨的电化学生产研究上投入了大量资金，并希望AEM设计的发展以及新型催化剂的开发将有助于实现绿色氨生产。
本信息来源、审查和改编自Nel氢公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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