世界上大约 50% 的粮食生产依赖于氨肥，氨肥是植物生长必不可少的氮的重要来源。在某些田地中，每个生长季节每英亩 90 公斤(200 磅)氨的情况并不少见。在其他地方，氨是用于制造药物、塑料、纺织品、炸药等的宝贵成分。换句话说，氨为现代社会提供了必不可少的服务。只有一个问题：氨生产对环境造成巨大负担，约占全球二氧化碳排放量的 2%。其碳足迹相当于南非释放的所有温室气体排放量。
但这可能会改变，因为澳大利亚莫纳什大学的科学家已经设计出一种新型的“绿色”氨生产方法。今天，为了制造氨，工厂采用了所谓的哈伯-博世循环，在此过程中，甲烷气体被提炼成氢气，氢气与大气中的氮反应合成氨。在此过程中，每释放 1.1 吨氢气，就会释放约 6 吨二氧化碳。
除了释放大量使大气变暖的二氧化碳外，工业规模的氨生产还会导致硝酸盐污染作为副产品，最终进入河流和地下水。
莫纳什开发的替代氨生产方法出现时，研究人员专注于一个完全不同的目标。在严峻的 2020 年 COVID 封锁期间，在化学教授 Doug MacFarlane 实验室工作的研究人员 Alexandr Simonov 和 Bryan Suryanto 希望使用电解法从盐水中制造漂白剂——即利用电力将水分解成氢气和氧气的过程。
这种环保漂白剂可用于消毒医院表面，而副产品碱性溶液非常适合洗手，比普通肥皂对皮肤更友好。但在这个过程中，科学家们意识到他们正在使用的鏻盐可能是制造氨的前体化学品。
令他们惊讶的是，研究人员能够“在室温下以高、实用的速率和效率生产氨。”绿色氨合成不涉及甲烷——或任何种类的化石燃料——可以由可再生能源的电力提供动力。
这不是第一次从绿色来源生产氨，但之前的努力只产生少量，至少不足以在商业上可行。事实上，当 Suryanto 与他的同事分享实验结果时，每个人都傻眼了。
当 Suryanto 与他的同事分享实验结果时，每个人都为出色的输出而瞠目结舌。
“说实话，尤里卡时刻并不是真正的‘尤里卡!’，而更像是‘你确定吗?我认为你需要再次这样做，'”麦克法兰教授在一份声明中说。
“要真正相信它需要很长时间。我不知道我们还没有真正进行过适当的庆祝活动。我们分拆公司的成立可能是我们真正庆祝这一切的时候。”
Monash 研究人员目前正与一家名为 Jupiter Ionics 的当地公司合作，将他们的氨制造方法推向市场。
MacFarlane 教授说：“该技术为未来扩大到非常大的出口生产设施开辟了广泛的可能性，这些设施与专用的太阳能和风电场相连。”
与需要使用 Haber-Bosch 技术大规模生产氨的大型工业工厂不同，这种新方法可以在更小的工厂生产绿色氨。
“您不需要庞大的化学工程设置。例如，它们可以像厚厚的 iPad 一样小，并且可以持续产生少量氨来运行商业温室或水培设施，”麦克法兰教授说。
“这意味着化肥的分布式生产成为可能，因为氨生产装置如此小且结构简单，”他补充道。
氨显然在农业中令人垂涎，但它也可以作为运输燃料的两倍。使用氢气为车辆提供动力的燃料电池受到了很多关注，但氨更安全，因为它不易燃烧，而且与宇宙中最轻的分子相比，它更容易从罐中逸出。然而，氨最大的缺点是它是氮氧化物的重要来源，对我们的健康极为有害。
