Landwirte könnten in Zukunft ihren Stickstoffdünger in Form von Ammoniakwasser dank eines neuen Verfahrens von Forschern der Stanford University und der King Fahd University of Petroleum and Minerals künftig selber herstellen.
Heute ist Erdgas der dazu benötigte Grundstoff. Daraus entsteht Wasserstoff, der mit Stickstoff aus der Luft verschmolzen wird. Bald könnte die Umgebungsluft allein für die Produktion von Ammoniak ausreichen. Zusätzlich nötig ist lediglich Wind, der die Luft durch ein spezielles Netz strömen lässt, informieren die Forscher.
CO2-Emissionen könnten sinken
Die neue Technik könnte, wenn sie perfektioniert wird, das traditionelle Haber-Bosch-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak überflüssig machen, bei der Stickstoff und Wasserstoff unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen miteinander verbunden werden. Die ältere Methode verbraucht 2 % der weltweiten Energie und trägt aufgrund ihrer Abhängigkeit von Erdgas mit 1 % zu den CO2-Emissionen bei.
"Dieser Durchbruch ermöglicht es uns, den Stickstoff in unserer Luft zu nutzen, um Ammoniak nachhaltig zu produzieren. Das ist ein bedeutender Schritt in Richtung eines dezentralen und umweltfreundlichen Ansatzes in der Landwirtschaft", sagt Stanford-Forscher Richard Zare.
Als hydroponischer Dünger nutzbar
Als Katalysator stellte sich ein Gemisch aus Eisenoxid und einem Polymer heraus, das mit Fluor- und Schwefelatomen dotiert ist. Damit haben die Forscher ein Netz beschichtet, durch das sie Luft und mittels natürliche Bewegung aufgrund von Wind hindurchströmen lassen. Wegen der Luftfeuchtigkeit sowie des Stickstoffs bildete sich dabei eine wässrige Ammoniaklösung, die sich direkt als hydroponischer Dünger einsetzen lässt.
Dieser wird benötigt, um Nutzpflanzen wachsen zu lassen, deren Wurzeln sich direkt in der Nährflüssigkeit satt in Erde befinden. Der Dünger kann auch klassisch auf Äckern eingesetzt werden oder in zentralen Düngemittelfabriken zu einem mineralischen Produkt umgewandelt werden, wie es heute in der Landwirtschaft eingesetzt wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden funktioniert die neue Technik bei Raumtemperatur und normalem Luftdruck, sodass keine externe Spannungsquelle nötig ist. Landwirte könnten das tragbare Gerät vor Ort betreiben. Die Forscher, die bisher lediglich einen Prototypen präsentieren können, glauben, dass die Ammoniakmaschine in spätestens drei Jahren serienreif ist.
