ไม่ต้องใช้โรงงานเคมีที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลอีกต่อไป เมื่อนักวิจัย MIT ค้นพบวิธีใหม่ในการผลิตแอมโมเนียโดยใช้พลังงานความร้อนและแรงดันใต้พิภพเป็นเครื่องปฏิกรณ์ทางเคมีแทน

นักวิจัยจาก MIT ได้พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตแอมโมเนียแบบใหม่โดยใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ แทนที่กระบวนการเดิมที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมาก วิธีนี้ใช้ไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดเพื่อแยกไฮโดรเจนจากน้ำและไนโตรเจนจากอากาศ ก่อนรวมเป็นแอมโมเนีย ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในการผลิตปุ๋ยเคมี เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน แต่ยังเหมาะสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่มีแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ ซึ่งช่วยส่งเสริมการเกษตรที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

แอมโมเนีย เป็นสารเคมีที่ถูกผลิตมากเป็นอันดับ 2 ของโลก ซึ่งวิธีการผลิตในปัจจุบันจะใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลประมาณร้อยละ 2 ของโลก ทำให้แอมโมเนียกลายเป็นแหล่งพลังงานที่สกปรก เพื่อเปลี่ยนกรรมวิธีการผลิตให้แอมโมเนียเป็นพลังงานสะอาดมากยิ่งขึ้น วิธีการที่ทีมนักวิจัยคิดค้นจึงใช้การฉีดน้ำเข้าไปใต้ดินในบริเวณที่มีหินใต้ผิวดินที่อุดมไปด้วยธาตุเหล็ก น้ำจะนำพาไนโตรเจนและอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะไปด้วย ซึ่งกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ออกซิไดซ์หินและเกิดแอมโมเนีย ทีมนักวิจัยเรียกกระบวนการนี้ว่า “แอมโมเนียทางธรณีวิทยา” โดยกระบวนการนี้ไม่ต้องใช้พลังงาน ไม่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์

ภาพ 1 - ขั้นตอนการผลิตแอมโมเนียจากความร้อนใต้พิภพ

"โอลิวีน" เป็นหินที่มีธาตุเหล็กสูงและพบได้ตามธรรมชาติจึงเหมาะแก่การผลิต และนักวิจัยได้เพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงและให้ความร้อนสูงถึง 300 องศาเซลเซียส เพื่อเลียนแบบอุณหภูมิที่พบใต้พื้นผิวโลกหลายไมล์ โดยพบว่าไนโตรเจนในน้ำทำปฏิกิริยากับเหล็กเพื่อสร้างไฮโดรเจนที่สะอาด ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนเพื่อสร้างแอมโมเนีย กระบวนการดังกล่าวให้แอมโมเนีย 1.8 กิโลกรัมต่อโอลิวีน 1 ตัน

หินโอลิวีนพบได้ทั่วโลกจึงสามารถนำวิธีการดังกล่าวไปปรับใช้ได้ทั่วโลก ทั้งนี้กระบวนการที่นักวิจัยคิดค้นขึ้นนั้นยังเป็นเพียงการทดลองในห้องแล็บยังไม่ได้ทำการทดลองในโลกแห่งความเป็นจริง โดยตั้งเป้าว่าจะทำการทดลองวิธีการนี้ทั่วโลกภายใน 1 หรือ 2 ปีข้างหน้า

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: mit, newatlas, scitechdaily, ground, cell
ที่มาภาพ: mit, ภาพ 1
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

MIT ค้นพบวิธีผลิตแอมโมเนียแบบใหม่ ใช้ความร้อนใต้พิภพ ลดการปล่อยคาร์บอน