L-Awstralja tiddependi ħafna fuq l-urea importata biex tissodisfa l-ħtiġijiet tas-settur agrikolu tagħha, billi timporta madwar 3.8 miljun tunnellata fl-2024. Fl-istess ħin, il-pajjiż jiffaċċja pressjoni dejjem tikber biex tnaqqas l-emissjonijiet industrijali f'diversi setturi. Riċerkaturi fl-Università ta 'New South Wales qed ifittxu li jindirizzaw iż-żewġ sfidi billi jiżviluppaw teknoloġija li tikkonverti l-iskart tad-dijossidu tal-karbonju u l-inkwinanti tan-nitroġenu f'fertilizzant tal-urea, potenzjalment joħolqu sors domestiku ta' dan l-input agrikolu essenzjali filwaqt li jnaqqas l-impatt ambjentali.
Minn bank tal-laboratorju għal skala industrijali
B'differenza mir-riċerka fundamentali tipika li tikkonkludi fl-istadju tal-laboratorju, it-tim tal-UNSW qed isegwi b'mod attiv it-traduzzjoni fuq skala-industrijali. Ir-riċerkaturi qed jimpjegaw elettrolizzaturi tal-urea, apparati meqjusa bħala punti ta' referenza għall-produzzjoni tal-urea skalabbli, biex jittestjaw il-fattibbiltà tal-konverżjoni tal-emissjonijiet f'fertilizzant fuq skala akbar. Biex jifhem kif il-materjali jġibu ruħhom f'kundizzjonijiet reali-dinja, it-tim uża karatterizzazzjoni avvanzata tar-raġġ tal-elettroni-fis-Synchrotron Awstraljan. Din it-teknika tippermettilhom josservaw reazzjonijiet kimiċi f'ħin reali, u tiġġenera data kritika għall-implimentazzjoni industrijali futura.
Dr Daiyan, il-mexxej tal-proġett, jenfasizza li l-inġinerija bir-reqqa tal-katalist u l-monitoraġġ ta'-ħin reali huma essenzjali biex jiġu żgurati s-selettività u l-effiċjenza, speċjalment meta tiskala minn kundizzjonijiet kontrollati tal-laboratorju għal ambjenti industrijali.
Nindirizzaw id-dipendenza fuq l-urea tal-Awstralja
Minkejja li hija esportatur agrikolu ewlieni, l-Awstralja ma tipproduċix biżżejjed urea domestikament, u tħalli s-settur vulnerabbli għall-varjazzjonijiet tas-suq globali. "Din id-dipendenza hija ħasra, kif ukoll vulnerabbiltà strateġika," qal Dr Daiyan. Billi tipproduċi urea nadifa lokalment minn elettriku rinnovabbli u karbonju skartat, il-pajjiż jista 'jnaqqas id-dipendenza fuq l-importazzjoni u jtejjeb ir-reżiljenza tal-katina tal-provvista. L-approċċ jallinja wkoll maż-żieda fl-iskrutinju regolatorju tal-emissjonijiet, li issa jestendi lil hinn mid-dijossidu tal-karbonju biex jinkludi pollutanti oħra bbażati fuq in-nitroġenu-.
Ir-riċerka tenfasizza kif il-prinċipji tal-kimika ċirkolari jistgħu jintegraw flussi ta 'skart minn impjanti tas-siment u residwi agrikoli fil-produzzjoni tal-fertilizzanti, u jibdlu l-isfidi ambjentali fi prodotti ta' valur kummerċjali.
L-approċċ tal-qbid u l-konverżjoni tal-karbonju
B'differenza teknoloġiji ta 'qbid dirett ta' l-arja, il-metodu UNSW jiffoka fuq l-użu ta 'emissjonijiet inevitabbli minn sorsi industrijali u bijoġeniċi. Testijiet bikrija tal-laboratorju juru riżultati promettenti fis-selettività, li jissuġġerixxu li s-CO₂ minn operazzjonijiet industrijali eżistenti jista 'jiġi trasformat b'mod effettiv f'urea. Il-proġett għadu fl-iżvilupp, iżda jirrappreżenta triq prattika għall-konverżjoni ta 'inkwinanti tal-karbonju u tan-nitroġenu f'materjali meħtieġa fl-agrikoltura, kimiċi, u produzzjoni tal-fjuwil.
Dr Daiyan ippreżenta dawn is-sejbiet fil-Konferenza tan-Nazzjonijiet Uniti dwar it-Tibdil fil-Klima, favur l-investimenti f'soluzzjonijiet tal-ekonomija ċirkolari. "Hemm biżżejjed dijossidu tal-karbonju madwar. Hemm bżonn biss li nibdew naħsbu u ninvestu f'ekonomija ċirkolari," huwa qal.
Skeda tal-ħin u prospetti industrijali
L-iskala ta 'proċess tal-laboratorju għal applikazzjoni industrijali tipikament jieħu aktar minn għaxar snin, iżda t-tim tal-UNSW jimmira li jaċċellera din il-kalendarju. Dr Daiyan jistma li fi żmien sentejn sa tliet snin, il-proġett jista' jassigura sieħeb fl-industrija biex jibda provi pilota-skala. Is-suċċess juri li l-industriji b'emissjonijiet-intensivi jistgħu jiġġeneraw valur mill-flussi tal-iskart tagħhom filwaqt li fl-istess ħin jindirizzaw il-miri ambjentali.
Fl-aħħar mill-aħħar, din ir-riċerka turi l-potenzjal tal-kimika ċirkolari biex tifforma mill-ġdid il-produzzjoni industrijali. Billi tikkonverti l-iskart tal-karbonju u n-nitroġenu f'fertilizzant, l-Awstralja tista' ssaħħaħ il-ktajjen tal-provvista domestiċi, tnaqqas l-emissjonijiet, u tikkontribwixxi għal settur kimiku aktar sostenibbli. Kif jinnota Dr Daiyan, "Inġinerija ta' katalizzatur maħsub flimkien ma' karatterizzazzjoni f'-ħin reali tista' tibdel il-problemi ambjentali f'opportunitajiet."
