ammoniaksyntes

Ammoniaksyntes är den industriella processen att tillverka ammoniak (NH3) genom att kombinera kväve från luften med väte. Den dominerande tekniken är Haber-Bosch-processen, som används i stora anläggningar över hela världen. Den kemiska reaktionen är N2 + 3 H2 → 2 NH3. Reaktionen är exotherm och kräver kontrollerade villkor av högt tryck och temperatur samt en effektiv katalysator.

Katalysatorn är vanligtvis järnbaserad och får ytterligare promovering av olika föreningar, ofta inklusive kalium- och aluminiumoxider. Dessa promotors syftar till att öka hastigheten och utbytet av ammoniak i den varma, komprimerade miljön i reaktorn. För att uppnå tillräcklig väteproduktion används en syntesloop där kväve från luft blandas med väte som genereras främst genom ångreformering av naturgas (metan) och vidare omvandling i vatten-gas shift-processer. Gasen kyls och renas innan den når reaktorn, och den bildade ammoniaken avskiljs, medan överskottsgas recirkuleras.

Energi- och miljöaspekter spelar en stor roll i modernen. Processen är mycket energikrävande och är vanligtvis kopplad till kraftverk och industriell elförsörjning; CO2-utsläpp kommer både från energikällor och från reformeringsstegen. Globalt är ammoniak en av de mest producerade kemikalierna och används främst till gödningsmedel, men också som råvara för andra kemikalier som urea och nitrater.

Framtiden fokuserar på att producera vätet grönare, exempelvis genom elektrolys av vatten med förnybar energi, och på utveckling av nya katalysatorer och processer för att minska klimatpåverkan utan att förlora produktionskapacitet.

---