2021年10月27日 11:04
【科學快訊】
科學家們創造了「人工閃電」，通過向泥漿（由水和動物糞便、土或水泥混合而成）發射一束等離子體（Plasma），可以在甲烷進入大氣層之前，將99%的甲烷分解掉。
編輯 | 伏特加
圖源 | N2applied
這項技術可以去除動物糞便中的汙染物（比如氮氣），目前正在英國測試。
測試由英國最大的農業和環境咨詢機構ADAS開展，地點位於英國白金漢郡的農場，結果表明這項技術處理有害廢氣效果顯著。
研究人員發現，這項技術可以去除泥漿中90%的氨，並且幾乎可以完全去除農業廢物中的甲烷。
從動物糞便變為高氮肥料
自然閃電能使空氣裏的氮氣轉化為一氧化氮，每次能生成80~1500kg的一氧化氮。這是一種自然固氮，可惜數量太少，自然固氮遠遠滿足不了農業生產的需求。
研發「人工閃電」的科學家將空氣和電組合到一起，應用在泥漿上，也能像自然閃電一樣，起到固氮的效果。
核心在於對泥漿內的部分成分進行「等離子體轉換」（Plasma Conversion）。等離子轉換可以將泥漿中的甲烷和氨從液態廢物轉化為可持續的富氮肥料。而這些肥料又可以再次用於農業種植中，從而減少化肥的使用量。進而減少使用化肥過程中產生的溫室氣體。
制造「人工閃電」的裝置被稱為氮氣裝置（N2 Unit），由挪威N2 Applied公司研發。氮氣裝置可以處理液態物質，如牛或豬的糞便，並將其轉化為富含氮的有機肥料。
N2 Applied首席執行官卡爾·漢松（Carl Hansson）表示，氮氣裝置可以消除甲烷和氨的排放，對乳制品產業、各種規模的農場，乃至於整個農業都將產生巨大的影響。
氮氣裝置的工作原理是產生等離子體，這是一種極熱的物質流。
當溫度足夠高時，原子中的電子將擺脫原子核的束縛，變為自由電子。原本的原子也變成了由帶正電的原子核和帶負電的電子組成的、一團均勻的「漿糊」。
而分子由原子構成，原子的變化也會導致原先的分子被分解。具體來說，氮氣被分解成純氮，然後被泥漿吸收，進而變成含氮的肥料。
給農村和城市「去味」
這些肥料可以再度用於農田，幫助作物生長的同時，還能為農民節省資金。
N2 Applied表示，如果氮氣裝置能大力推廣使用，那麼這項技術在幫助農民的同時，還可以大幅減少碳排放，改善氣候變化問題，甚至去除農村一些難聞的氣味，因為這些難聞的氣味主要來自甲烷和氨。
改善農村的氣味進而可以改善城市的空氣質量，因為大量農場裏的氨氣會飄進城市，並與城市空氣中的氣體汙染物結合，形成微小顆粒，人體如果將這些微小顆粒吸入肺部，將對人體造成不良影響。
「綜合來說，我們的裝置和技術不僅支持可持續發展，讓更多的人吃得飽，而且能對環境產生好的影響，比如減少碳排放，淨化空氣。」漢松表示。
從農場走向世界
氮氣裝置不僅可以在農場應用，還可以應用於沼氣廠。沼氣廠處理有機廢物，如糞肥、食物廢物和汙水等，以產生富含甲烷的氣體和消化液，而消化液在此之前一直被視為副產品。
然而，通過N2裝置處理過的消化液，營養價值顯著提高，甚至還能進一步產出高氮肥料。
對於經營沼氣廠的商家而言，消化液的產量和銷售也是運營中重要的一環。人工閃電技術使得沼氣廠能夠更充分地利用資源，並提升沼氣廠的整體價值。
N2 Applied公司目前已經在九個國家開展了多項試驗和試點項目，結果顯示人工閃電技術能大量消除甲烷、減少氨排放、提高作物產量以及改善農場的氣味。
N2 Applied公司已經從歐盟籌集到了1500萬歐元的資金，「增加食物產量的同時減少碳排放量變得越來越重要，我們的技術優勢將逐步顯現出來，」漢松表示，「我們計劃將該技術商業化，這些資金為我們推進商業化提供了動力和速度。」
