Гидрид титана способен произвести революцию в синтезе аммиака

Традиционный метод получения аммиака базируется на пропускании смеси азота и водорода через нагретый катализатор при высоком давлении и имеет ряд недостатков: он очень энергоемок, катализаторы могут спекаться, малейшая примесь воды или кислорода могут их «отравлять и замедлять процесс.

В качестве альтернативы может рассматриваться электрокаталитическое восстановление нитратов до аммиака, проводимое в «мягких» условия с использованием гидрида титана. Исследования, выполненные китайскими учеными, показали возможность использования в качестве ресурсной базы для производства аммиака подобным способом сточных вод, образующихся в городах и на промышленных предприятиях.

Непосредственно получение гидрида титана достаточно просто — его можно осуществлять путем насыщения титана водородом, восстановлением его оксидов и хлоридов кальцием, натрием или магнием в водородной среде и др.

По существующим оценкам, выпуск аммиака в мире в 2023 году составил порядка 180 млн тонн, в 2030 году он может выйти на уровень 300 млн тонн и продолжить рост дальше — до 500-600 млн тонн в 2050 году. Его драйвером будет выступать использование аммиака в качестве «зеленого» топлива для морских судов и водородная энергетика.

В настоящее время в различных странах реализуются проекты кораблей, способных плавать на аммиаке. Особое им внимание уделяют в Китае и Японии, играющих большую роль на глобальном рынке грузовых перевозок. И недаром же Yara International (входит в число лидеров мирового рынка азотных удобрений) и North Sea Container Line намерены в 2026 году отправить в плавание контейнеровоз, сжигающий чистый аммиак.

Однако на аммиак сильный спрос предъявляют предприятия по выпуску минеральных удобрений, азотной кислоты, соды, полимеров, растворителей и других востребованных химических веществ. Поэтому в долгосрочной перспективе ужесточение требований к охране окружающей среды в сочетании с ограничениями по строительству установок синтеза аммиака может привести к коммерциализации применения гидрида титана в химической индустрии, фактически создавая новый рынок для производителей титана, в первую очередь для корпорации ВСМПО-АВИСМА.