454

والهيدروجين لإنتاج الأمونيا، ثم يتم ربط ثاني أكسيد الكربون به لصنع اليوريا. وذكر البيان الصادر عن جامعة نانيانغ، فإن عملية هابر - بوش الحالية المستخدمة في صنع اليوريا تستهلك الكثير من الطاقة، وتتطلب درجة مئوية 500 درجات حرارة تصل إلى وضغوط تبلغ مائتي ضعف الضغط الجوي على مستوى سطح البحر. كما إنها تولد انبعاثات كبيرة من ثاني أكسيد في المائة 2 الكربون، مما يساهم في حوالي من الطاقة العالمية سنويًا. وعلى الرغم من فوائد استخدام سماد اليوريا فــي التربة الزراعيــة، الا أنه يحتوي على من الآزورت وهي نسبة مضرة 46% نسبة للأراضي الذي يكون بها نسبة من الملوحة. كمــا يحتوي على غــاز الأمونيا الذي يؤثر بشــكل ســلبي على النبات خاصة في فترة ــــــنع الأسمدة الإنبات. مــدة بقائه في التربــة قليل، حيث يتطاير منه نســبة كبيــرة. قد يحدث له عدة تحولات فيخرج بعض الغازات والمواد التي تسبب السرطان. ة طريقة أكثر استدام سعياً وراء طريقة أكثر استدامة وكفاءة في استخدام الطاقة، بحث الفريق العلمي الدولي في جامعة نانيانغ التكنولوجية، في طريقة لتحســين النهج البديل الحالي لإنتاج اليوريا المعروف باسم التحفيز الكهربائي باستخدام الكهرباء لدفع التفاعلات الكيميائية في المحلول. وباســتخدام الباحثون هيدروكســيد الإنديوم مــادة متناهية الصغر كمحفــز، للتفاعل مع النترات وثاني أكســيد الكربون ووجدوا أن العملية شكلت اليوريا خمس مرات أكثر كفاءة من المحاولات التي تم الإبلاغ عنها ســابقًا باستخدام التحفيز الكهربائي، وبالتحديد عن طريق التسبب في حدوث التفاعل الكيميائي انتقائية للغاية’’. `` بطريقة يقول المؤلف الرئيســي المشارك للدراسة، البروفيسور أليكس يان من كلية جامعة نانيانغ التكنولوجية لعلوم وهندسة المواد، “طريقتنا تتلاعب بشكل أساسي بعملية التفاعل الكيميائي لتصبح” انتقائية للغاية “. وباختيار محفز أفضل، ساعدنا أيونات النترات وجزيئات ثاني أكسيد الكربون لوضع نفسها على النحو الأمثل لتسهيل تكوين اليوريا، مع قمع إنشــاء منتجات ثانويــة غير ضرورية مثل الهيدروجين، مما يؤدي إلى كفاءة أعلى وإنتاجية أفضل من اليوريا “. قد تكون هذه الطريقة الجديدة لإنتاج اليوريا مصدر إلهام للتصميم المستقبلي لنهج الكيمياء المستدامة والمساهمة في ممارسات زراعية “أكثر اخضرارًا” لإطعام سكان العالم المتزايدين، كما يقول فريق البحث. كما تعكس الدراسة التزام الجامعة بمعالجة التحديات الكبرى للإنسانية فيما يتعلق بالاستدامة كجزء من الخطة الاستراتيجية، والتي تسعى إلى تســريع ترجمة الاكتشافات البحثية إلى ابتكارات تخفف من تأثيرنا على البيئة. كدليــل على المفهوم، اختبــر العلماء كفاءة طريقتهم المبتكــرة في المختبر ووجدوا أن 53 . 4 هذا النهج حقق إنتاجًا من اليوريا بنسبة فــي المائة، وهو منافس لطريقة هابر بوش الصناعيــة الحالية، والتي تم عرضها لأول . 1910 مرة في عام وأيضا نهج جامعة نانيانغ الجديد أكثر صداقة للبيئة وأبسط. ويستخدم النترات - مركب به روابــط تتطلب طاقة أقل للتكســير - وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين لتحفيز تكوين اليوريا مباشرة تحت درجة حرارة الغرفة. يقول فريق البحث إن الطريقة الجديدة بسيطة بما يكفي ليتم اعتمادها على المستويين الكبير والصغير. يمكن للمزارعين تشــغيل جهاز التحفيز الكهربائي بسهولة لتوليد اليوريا الخاصة بهم للأسمدة. يمكن أيضًا أن تكون الطريقة يومًا ما مدعومة بالكامل بالطاقة المتجددة. من ناحية أخرى قال الدكتور ليو تشاد، من جامعة نانيانغ التكنولوجية لعلوم وهندسة المواد، “مع التقدم في تكنولوجيا الطاقة الشمسية، قد نستخدم ضوء الشمس لتشغيل عملية التحفيز الكهربائي في المستقبل، مما يمكن أن يساعد بشكل أكبر في خفض الانبعاثات العالمية.” كخطوات تالية، يهدف فريق البحث إلى تحقيق نتائج إنتاجية أعلى وتحسين الانتقائية التحفيزية، من خلال استكشاف المحفزات التي من شأنها أن تؤدي إلى تفاعلات أسرع. كما يخططون أيضًا لإيجاد طريقة لتشغيل العملية باستخدام الطاقة الشمسية وإنشاء نموذج أولي لجهاز لإظهار زيادة إنتاج اليوريا. المصادر : A ‘ greener ’ way to make fertiliser https :// www . ntu . edu . sg / news / detail / a - greener - way - to - make - fertiliser Selective electrocatalytic synthesis of urea with nitrate and carbon dioxide https :// www . nature . com / articles / s41893 - 021 - 00741 - 3 مرصد البيئة 49 الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة 2023 ) - مارس 454 العدد (