Agricultores africanos que pueden producir su propio fertilizante solo con aire. Bhaskar S. Patil acerca esta perspectiva con un reactor revolucionario que convierte el nitrógeno de la atmósfera en NOx, la materia prima para fertilizantes. Su método En teoria, es hasta cinco veces más eficiente que los procesos existentes, permitiendo que las granjas tengan una instalación a pequeña escala sin la necesidad de una gran inversión. Recibe su doctorado el 10 de mayo en la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU / e).

La producción de una de las materias primas clave para fertilizantes, amoniaco (NH3) u óxido de nitrógeno (NOx), es un proceso que consume mucha energía y es responsable de aproximadamente el 2% de todas las emisiones globales de CO2. Sin embargo, Ya casi no es posible recortar el consumo de energía a través de los procesos de producción actuales, ya que el consumo de energía teóricamente mínimo factible ya se ha alcanzado más o menos.

Dos tipos de reactores

Por lo tanto, el candidato de doctorado indio Patil buscó métodos alternativos para producir amoníaco y óxidos de nitrógeno para su investigación de doctorado. construyendo dos tipos de reactores, el reactor de arco deslizante (GA) y el reactor de descarga de barrera dieléctrica (DBD). En sus experimentos, el reactor GA en particular parecía ser el más adecuado para producir óxidos de nitrógeno. En este reactor, bajo presión atmosférica, un frente de plasma (una especie de mini rayo) se desliza entre dos superficies metálicas divergentes, comenzando con una pequeña abertura (2 mm) hasta un ancho de 5 centímetros. Esta expansión hace que el plasma se enfríe a temperatura ambiente. Durante la trayectoria del 'rayo', las moléculas de nitrógeno (N2) y oxígeno (O2) reaccionan en las inmediaciones del frente del rayo a los óxidos de nitrógeno (NO y NO2).

África

Patil optimizó este reactor y a un volumen de 6 litros por minuto logró alcanzar un nivel de consumo de energía de 2.8 MJ / mol, toda una mejora con respecto a los métodos desarrollados comercialmente que utilizan aproximadamente 0,5 MJ / mol. Con el mínimo teórico del reactor de Patil, sin embargo, siendo mucho más bajo (0,1 MJ / mol), A largo plazo, esta técnica de plasma podría ser una alternativa energéticamente eficiente a la actual producción de nitrato y amoníaco, que consume mucha energía. Un beneficio adicional es que el método de Patil no requiere materias primas adicionales y la producción se puede generar a pequeña escala utilizando energía renovable. haciendo que su técnica sea ideal para su aplicación en áreas remotas que no tienen acceso a redes eléctricas, como partes de África, por ejemplo.

Estimular el crecimiento de las plantas.

Las industrias alemanas Evonik, quién estuvo involucrado en este proyecto de investigación, está trabajando en este momento en el desarrollo posterior del reactor. Además, otro estudiante de doctorado en TU / e ha comenzado a elaborar esta tecnología en casos de negocios concretos. Aparte del uso en granjas remotas, esta técnica también se puede utilizar para estimular el crecimiento de plantas en invernaderos y para almacenar energía sostenible en combustibles líquidos.