1 min
Onder leiding van Nanyang Technological University Singapore (NTU) heeft een internationaal samengestelde groep onderzoekers een energiezuinige methode ontwikkeld om ureum te maken, een belangrijke verbinding voor stikstofkunstmest. Ze claimen de weg te hebben vrijgemaakt voor een minder klimaatschadelijke landbouwpraktijk. Kunstmest is onmisbaar omdat de landbouwproductie niet toekan met alleen dierlijke mest en compost als gevolg van niet te vermijden en bovendien significante stikstofverliezen in de landbouwpraktijk. Bovendien is meer productie nodig omdat de wereldwijde vraag naar voedsel blijft groeien.
De bestaande methode om ureum te maken is een duur en energie-intensief proces dat veel fossiele brandstof vergt en daarom een aanzienlijke CO2-uitstoot veroorzaakt. De productie van stikstofkunstmest draagt voor ongeveer 2% bij aan het wereldwijde energieverbruik. Dat komt door de hoge druk en hoge temperaturen (500 graden Celsius) die nodig zijn bij de bestaande processen. Het nieuwe proces kan bij kamertemperatuur worden uitgevoerd.
Het NTU-team zocht naar een manier om een reeds bestaande alternatieve benadering van ureumproductie, bekend als elektrokatalyse - waarbij elektriciteit wordt gebruikt om chemische reacties in een oplossing aan te drijven - te verbeteren.
Met behulp van het nanomateriaal indiumhydroxide als katalysator lieten de onderzoekers nitraat en kooldioxide reageren. Ze ontdekten dat zo'n proces vijf keer efficiënter ureum kan vormen dan eerdere pogingen op basis van elektrokatalyse. Dat zou met name het gevolg van 'zeer selectief' opwekken van de chemische reactie.
De onderzoekers claimen dat ze een 'groenere' en kostenefficiënte methode om kunstmest te maken hebben ontdekt. Op dit moment is het nog een laboratoriumuitvinding. Het NTU denkt de methode binnen enkele jaren commercieel te kunnen toepassen. Ureum zou dan niet meer te hoeven gekocht, maar zelfs op de boerderij gemaakt kunnen worden. Het voordeel van de methode zit in de lagere energiekosten. De nieuwe methode is minder efficiënt in het nuttig gebruik van stikstof.
De bestaande methode om ureum te maken is een duur en energie-intensief proces dat veel fossiele brandstof vergt en daarom een aanzienlijke CO2-uitstoot veroorzaakt. De productie van stikstofkunstmest draagt voor ongeveer 2% bij aan het wereldwijde energieverbruik. Dat komt door de hoge druk en hoge temperaturen (500 graden Celsius) die nodig zijn bij de bestaande processen. Het nieuwe proces kan bij kamertemperatuur worden uitgevoerd.
Het NTU-team zocht naar een manier om een reeds bestaande alternatieve benadering van ureumproductie, bekend als elektrokatalyse - waarbij elektriciteit wordt gebruikt om chemische reacties in een oplossing aan te drijven - te verbeteren.
Met behulp van het nanomateriaal indiumhydroxide als katalysator lieten de onderzoekers nitraat en kooldioxide reageren. Ze ontdekten dat zo'n proces vijf keer efficiënter ureum kan vormen dan eerdere pogingen op basis van elektrokatalyse. Dat zou met name het gevolg van 'zeer selectief' opwekken van de chemische reactie.
De onderzoekers claimen dat ze een 'groenere' en kostenefficiënte methode om kunstmest te maken hebben ontdekt. Op dit moment is het nog een laboratoriumuitvinding. Het NTU denkt de methode binnen enkele jaren commercieel te kunnen toepassen. Ureum zou dan niet meer te hoeven gekocht, maar zelfs op de boerderij gemaakt kunnen worden. Het voordeel van de methode zit in de lagere energiekosten. De nieuwe methode is minder efficiënt in het nuttig gebruik van stikstof.
#6 en #13 Baanbrekende innovaties komen vaak niet uit de bestaande branche (lees cash cow) noch worden die met open armen ontvangen.
"Ik zou daar niet alles van verwachten om maar zo te zeggen", van die reactie van huidige kunstmestproducenten. Als de claim klopt zien die hun installaties, lees fabrieken in één keer in waarde gehalveerd worden en hun afzetpotentie wellicht wel meer dan gehalveerd voor de komende 10 jaar en vooral daarna.
Ik heb Elementaire kringlopen van Vaclav Smil er ‘ns bijgepakt. Deel 60 van de Wetenschappelijke Bibliotheek van Natuur en Techniek in 1997 geschreven en in 1999 naar Nederlands vertaald.
Wat ik daar vindt in een diagram is:
N > naar anorganisch, bijv NO3-
Anorganisch naar organisch
Het artikel gaat over stap 2, dat die efficiënt verloopt.
Kernvraag is volgens mij op stap 1 ook onderdeel van het patent uitmaakt.
In het boek vind ik niet meer dan een plaatje van de traditionele intensieve Chinese landbouw. Daar staat een kleine stroom in van bovenstaande. Er lijkt echter wel meer van organisch naar anorganisch te gaan dan van anorganisch naar organisch.
Daar lijkt de crux te zitten en zou bovenstaand patent een antwoord op moeten hebben. Of ze hebben een nitraat mijn gevonden?, kan ook ¿ Moet in ieder geval een energie zuinige /arme herkomst hebben, anders heeft de hele claim in stap 2 weinig (geen) zin.
Eerst maar eens onze eigen urine gebruiken, 1 mensenjaar aan urine is goed voor 250 kilo graan.
Inspired by the abundance of ‘human resources’, we present a new approach to our ‘bodily waste’ and the way we grow food. Anthroponix creates new life out of what is considered ‘waste’. Every day we flush away 1.4 L of our own urine with 33 L of clean drinking water. What if we take a different approach to this disconnected system? We could make our waste useful again. Anthroponix provides a method for people to use their own urine as a valuable and renewable resource. With a year worth of urine you could grow 250 kilos of wheat, that’s about 3000 meals or a thousand liters of beer! (Green Product Award)
Anthroponix staat dit jaar (2018) op de Dutch Design Week, waar ze muntthee en pesto zullen serveren van munt en basilicum die gekweekt is op urine. Ga langs, zou ik zeggen, en proef de mogelijkheden van pis.
(https://www.wur.nl/nl/project/Menselijke-urine-als-meststof.htm)
Mark, die getallen zouden best kunnen kloppen voor stikstofkunstmest geproduceerd met Haber-Bosch. Maar daar doet deze nieuwe technologie dus weinig aan af.
Dick, dit was geen ruzie hoor, Mark reageert er nuchter op. Goed dat je enkele deskundigen hebt gevraagd te te reageren. Misschien werpen zij nog nieuw licht op de zaak.
Heren, maakt geen ruzie! De algemene pers - op de Sunday edition van The Times na - liet het nieuws lopen. Wij hebben mensen die van kunstmest maken weten gevraagd de waarde van het onderzoek voor de praktijk te willen beoordelen. Wordt - naar we hopen - vervolgd!