Перед началом этапа проектирования устройства команда ученых провела исследование воздействия различных факторов среды — влажности, скорости ветра, уровня соли и кислотности — на производство аммиака. Кроме того, они изучили роль водяных капель различного размера, концентрации раствора и контакта воды с нерастворимыми веществами. Наконец, они протестировали смесь оксида железа и полиакриловой кислоты с фтором и серой, чтобы определить идеальные условия производства аммиака и понять, как эти каталитические материалы взаимодействуют с водяными каплями.

Новый процесс позволяет получать аммиак без больших затрат, используя в качестве источника азот и водород, содержащийся в каплях воды в воздухе. Проходя через фильтр, покрытый катализатором, водяной пар запускает реакцию, которая дает достаточно аммиака для обеспечения удобрением теплицы. В отличие от традиционных методов, этот работает при комнатной температуре и стандартном атмосферном давлении, не требуя внешнего источника напряжения.

В лабораторных экспериментах разработчики показали потенциал технологии — получили высокую концентрацию удобрения для растений в теплице всего через два часа работы устройства. Использование фильтра из микропористого материала позволит вырабатывать аммиак в количествах, достаточных для широкого применения технологии в сельском хозяйстве, пишет Science Daily.

«Этот прорыв позволяет нам использовать азот из воздуха для устойчивого производства аммиака, — сказал Ричард Заре из Стэнфорда, один из исследователей. — Это важный шаг к децентрализации и экологически чистому подходу к сельскому хозяйству».

По оценкам разработчиков, устройство может появиться на рынке через два или три года. За это время исследователи собираются экспериментировать с фильтрами все большего размера, чтобы повысить производительность.

Значение аммиака выходит далеко за пределы удобрений. Он может случить носителем энергии из возобновляемых источников — более эффективным, чем водород, благодаря своей высокой энергетической плотности.

Китайская корпорация GAC Group представила 2-литровый двигатель внутреннего сгорания на аммиаке. По расчетам инженеров, он позволит снизить выбросы углекислого газа по сравнению с традиционными ДВС примерно на 90%.