“人工闪电”技术问世,催生低碳农业!可去除甲烷、净化空气、制造高氮肥料

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  来源:科学焦点

  科学家们创造了“人工闪电”,通过向泥浆(由水和动物粪便、土或水泥混合而成)发射一束等离子体(Plasma),可以在甲烷进入大气层之前,将99%的甲烷分解掉。

  编辑 | 伏特加

  图源 | N2applied

  这项技术可以去除动物粪便中的污染物(比如氮气),目前正在英国测试。

  测试由英国最大的农业和环境咨询机构ADAS开展,地点位于英国白金汉郡的农场,结果表明这项技术处理有害废气效果显著

  研究人员发现,这项技术可以去除泥浆中90%的氨,并且几乎可以完全去除农业废物中的甲烷。

  从动物粪便变为高氮肥料

  自然闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮,每次能生成80~1500kg的一氧化氮。这是一种自然固氮,可惜数量太少,自然固氮远远满足不了农业生产的需求。

  研发“人工闪电”的科学家将空气和电组合到一起,应用在泥浆上,也能像自然闪电一样,起到固氮的效果。

  核心在于对泥浆内的部分成分进行“等离子体转换”(Plasma Conversion)。等离子转换可以将泥浆中的甲烷和氨从液态废物转化为可持续的富氮肥料。而这些肥料又可以再次用于农业种植中,从而减少化肥的使用量。进而减少使用化肥过程中产生的温室气体。

  制造“人工闪电”的装置被称为氮气装置(N2 Unit),由挪威N2 Applied公司研发。氮气装置可以处理液态物质,如牛或猪的粪便,并将其转化为富含氮的有机肥料。

  N2 Applied首席执行官卡尔·汉松(Carl Hansson)表示,氮气装置可以消除甲烷和氨的排放,对乳制品产业、各种规模的农场,乃至于整个农业都将产生巨大的影响。

  氮气装置的工作原理是产生等离子体,这是一种极热的物质流。

  当温度足够高时,原子中的电子将摆脱原子核的束缚,变为自由电子。原本的原子也变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的“浆糊”。

  而分子由原子构成,原子的变化也会导致原先的分子被分解。具体来说,氮气被分解成纯氮,然后被泥浆吸收,进而变成含氮的肥料。

  给农村和城市“去味”

  这些肥料可以再度用于农田,帮助作物生长的同时,还能为农民节省资金

  N2 Applied表示,如果氮气装置能大力推广使用,那么这项技术在帮助农民的同时,还可以大幅减少碳排放,改善气候变化问题,甚至去除农村一些难闻的气味,因为这些难闻的气味主要来自甲烷和氨。

  改善农村的气味进而可以改善城市的空气质量,因为大量农场里的氨气会飘进城市,并与城市空气中的气体污染物结合,形成微小颗粒,人体如果将这些微小颗粒吸入肺部,将对人体造成不良影响。

  “综合来说,我们的装置和技术不仅支持可持续发展,让更多的人吃得饱,而且能对环境产生好的影响,比如减少碳排放,净化空气。”汉松表示。

  从农场走向世界

  氮气装置不仅可以在农场应用,还可以应用于沼气厂。沼气厂处理有机废物,如粪肥、食物废物和污水等,以产生富含甲烷的气体和消化液,而消化液在此之前一直被视为副产品。

  然而,通过N2装置处理过的消化液,营养价值显著提高,甚至还能进一步产出高氮肥料

  对于经营沼气厂的商家而言,消化液的产量和销售也是运营中重要的一环。人工闪电技术使得沼气厂能够更充分地利用资源,并提升沼气厂的整体价值。

  N2 Applied公司目前已经在九个国家开展了多项试验和试点项目,结果显示人工闪电技术能大量消除甲烷、减少氨排放、提高作物产量以及改善农场的气味。

  N2 Applied公司已经从欧盟筹集到了1500万欧元的资金,“增加食物产量的同时减少碳排放量变得越来越重要,我们的技术优势将逐步显现出来,”汉松表示,“我们计划将该技术商业化,这些资金为我们推进商业化提供了动力和速度。”


新闻来源:新浪