Matériaux de captage de l’ammoniac : 19459000
L’ammoniac est un produit chimique aux multiples utilisations. La plupart d’entre elles sont utilisées dans l’industrie agroalimentaire. La plupart de ces utilisations sont indispensables à certains processus.
Cette étude examine les différentes manières de capter l’ammoniac.
L’ammoniac est utilisé pour fabriquer des aliments.
Le gaz ammoniac a une odeur similaire à celle de l’urine. Il est incolore et pèse environ la moitié de l’air. L’ammoniac est utilisé dans de nombreux produits, tels que les colorants, les fibres synthétiques, les plastiques (y compris les sacs en plastique), les produits pharmaceutiques et les explosifs.
Ses applications dans le secteur alimentaire sont nombreuses. Il est utilisé pour la sécurité alimentaire et a suscité la controverse lorsqu’il a été pulvérisé sur du bœuf afin d’éviter la contamination par la salmonelle ou l’E.coli.
Dans les produits de boulangerie, il est utilisé comme ingrédient levant. Contrôle de l’acidité dans le chocolat et le fromage.
Le procédé Haber Bosch a également permis de produire des engrais en grande quantité. Il est donc un élément clé pour nourrir le monde entier.
Captage de l’ammoniac
Le compost et d’autres pratiques agricoles émettent également de l’ammoniac. Il peut être capté et utilisé de manière plus stricte.
Cette étude a examiné les moyens les plus efficaces de le capter. Les méthodes traditionnelles sont la condensation physique qui utilise une différence de points d’ébullition pour séparer l’ammoniac tout en laissant les autres gaz du composé gazeux. Les épurateurs à eau ou à acide utilisent différentes solubilités de solvants liquides pour séparer les gaz. L’épuration à l’eau peut provoquer une pollution secondaire et l’acide est difficile à utiliser.
Procédé Haber Bosch
Fritz Haber, un physicien et chimiste allemand, a développé le procédé Haber Bosch. Carl Bosch a amélioré le procédé qui permet de synthétiser l’ammoniac directement à partir d’azote et d’hydrogène.
Le procédé de Haber Bosch a permis la production d’engrais à grande échelle. Cela a permis de nourrir un nombre exponentiellement plus grand de personnes, et donc d’augmenter la population mondiale. L’innovation a été récompensée par Haber et Bosch avec des prix Nobel (bien que Haber ait reçu une controverse pour son implication dans la création de gaz toxiques pendant la Première Guerre mondiale).
Les chercheurs ont étudié des matériaux pour capturer l’ammoniac et ont découvert qu’ils pourraient être écologiques.
Les liquides ioniques sont un type de matériau composé de liquides contenant des ions ou des atomes et des groupes d’atomes chargés d’électricité. Ces liquides sont avantageux car ils ont une faible volatilité, une excellente solubilité dans les gaz et une grande stabilité. Ils peuvent également être adaptés aux besoins de l’application.
Les absorbants solides avec des pores sont utiles pour capturer l’ammoniac. Ces solides ont des pores qui agissent comme des canaux de transport pour l’ammoniac. Ce matériau peut être utilisé pour éviter la corrosion qui pourrait se produire lors des lavages acides. Ces matériaux existent en quatre types différents avec une capacité d’absorption différente.
Ils ont les mêmes avantages que les liquides poreux, avec toute la flexibilité du fluide. Ces liquides contiennent des cavités stables qui agissent comme des voies de transport de gaz. L’étude suggère que les liquides poreux pour l’absorption de l’ammoniac n’ont pas encore été développés.
Enfin, les membranes peuvent être utilisées pour récupérer directement l’ammoniac gazeux. La recherche sur l’ammoniac est encore limitée, par rapport au CO2.
Les chercheurs prévoient d’appliquer l’intelligence artificielle à l’avenir pour prédire dans quelle mesure chaque matériau absorbera l’ammoniac.
Lettres Nano-Micro
« Matériaux avancés pour la capture de NH3 : sites d’interaction et voies de transport »
Publié le : 26 juin 2024
Doi : https://doi.org/10.1007/s40820-024-01425-1
Auteurs : H. Jiang, Z. Wang, X. Sun, S. Zeng, Y. Guo, L. Bai, M. Yao et X. Zhang
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