តើ​មាន​វិធី​ដែល​ងាយ​នឹង​អាកាសធាតុ​ជាង​នេះ​ទេ​ក្នុង​ការ​ធ្វើ​ជី​ដំណាំ​? ចម្លើយ​អាច​នឹង​បក់​បោក​តាម​ខ្យល់

រុក្ខជាតិត្រូវបាន "ដើរដោយថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ" ពីធម្មជាតិ ប៉ុន្តែមានដានកាបូនដែលទាក់ទងនឹងការដាំដុះពួកវាជាដំណាំ។ ឥន្ធនៈដែលប្រើសម្រាប់ផ្តល់ថាមពលដល់ត្រាក់ទ័រ និងឧបករណ៍ផ្សេងទៀតគឺជាផ្នែកមួយនៃការបោះជើងនោះ ប៉ុន្តែជាសមាសធាតុធំបំផុត នៅលើការបញ្ជាទិញ 36% ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងឧស្ម័នធម្មជាតិដែលប្រើដើម្បីបង្កើតជីអាសូតសំយោគ។

រវាងការរំខានដែលជំរុញដោយជម្លោះនៅក្នុងទីផ្សារឧស្ម័នធម្មជាតិសកល និងតម្រូវការបន្ទាន់ដើម្បីដោះស្រាយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ ការពឹងផ្អែករបស់ជីអាសូតលើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីលកំពុងក្លាយជាមិនអាចទ្រាំទ្របាន។ ដំណោះស្រាយដ៏ល្អគឺត្រូវស្វែងរកវិធីដើម្បីធ្វើឱ្យការផ្គត់ផ្គង់កាបូនទាបនៃអាសូតដោយប្រើថាមពលកកើតឡើងវិញក្នុងមូលដ្ឋាន។ តើវាអាចទៅរួចទេ? ក្នុង​ករណី​នេះ ចម្លើយ​អាច​នឹង​មាន​ន័យ​ត្រង់​ថា “បក់​តាម​ខ្យល់”។

រុក្ខជាតិបៃតងទទួលបានថាមពលដើម្បីលូតលាស់ពីព្រះអាទិត្យតាមរយៈដំណើរការនៃការធ្វើរស្មីសំយោគ។ ពួកគេ​ធ្វើ; ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ត្រូវការសារធាតុចិញ្ចឹម - សារធាតុរ៉ែដែលពួកគេស្រូបយកពីដីតាមរយៈឫសរបស់ពួកគេ។ អាសូត ផូស្វ័រ និងប៉ូតាស្យូម គឺជាតម្រូវការដ៏ធំបំផុតរបស់រុក្ខជាតិ ហើយក្នុងវិស័យកសិកម្ម ឬសួនច្បារ វាត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាជី។ ពេញមួយប្រវត្តិសាស្រ្តរបស់មនុស្សជាតិ អាសូតគឺជាធាតុកំណត់បំផុតសម្រាប់ផលិតកម្មដំណាំ ហើយដោយសារចំនួនប្រជាជនកើនឡើង ប្រភពអាសូតដែលមានដូចជាលាមកសត្វ ឬសត្វក្ងានបក្សីមិនអាចផ្គត់ផ្គង់អ្វីៗទាំងអស់ដែលត្រូវការបានទេ។ បញ្ហាប្រឈមនៃការទទួលបានអាសូតគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់រុក្ខជាតិគឺគួរឱ្យហួសចិត្តខ្លះ ពីព្រោះបរិយាកាសមានឧស្ម័នអាសូត 78% ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមានភាពអសកម្ម និងមិនមានសម្រាប់ភាវរស់ភាគច្រើន។ ទើបតែជាង 100 ឆ្នាំមុន ស្ថានភាពជីបានផ្លាស់ប្តូរ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិអាឡឺម៉ង់ម្នាក់ឈ្មោះ Fritz Haber បានបង្កើតប្រព័ន្ធកាតាលីករ និងសម្ពាធដើម្បីប្រើអ៊ីដ្រូសែន និងអាសូតមួយចំនួននៅក្នុងខ្យល់ ហើយប្រែក្លាយវាទៅជាអាម៉ូញាក់ ដែលជាទម្រង់ដែលមានសម្រាប់រុក្ខជាតិ។ វិស្វករម្នាក់ទៀតឈ្មោះ Carl Bosch បានធ្វើឱ្យល្អឥតខ្ចោះ និងពង្រីកដំណើរការ ដូច្នេះនៅឆ្នាំ 1914 វាអាចផលិតអាសូតបាន 20 តោន/ថ្ងៃ។

ដំណើរការ "Haber-Bosch" នេះត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងល្អប្រសើរនៅក្នុងបរិក្ខារខ្នាតធំដែលនីមួយៗផលិតតាមលំដាប់ 1 លានតោនក្នុងមួយឆ្នាំ ទាំងពីប្រភពឧស្ម័នធម្មជាតិ ឬតាមរយៈឧស្ម័នធ្យូងថ្ម។ ឧស្ម័នធម្មជាតិត្រូវបានផ្សំឡើងដោយកាបូនមួយ និងអាតូមអ៊ីដ្រូសែនបួន ប៉ុន្តែវាគ្រាន់តែជាអ៊ីដ្រូសែនដែលត្រូវការដើម្បីធ្វើប្រតិកម្មជាមួយអាសូតក្នុងខ្យល់ដើម្បីបង្កើតអាម៉ូញាក់ (អាតូម N មួយមានអាតូមអ៊ីដ្រូសែនបី)។ កាបូននៅក្នុងករណីនោះគឺមកពីប្រភព "ហ្វូស៊ីល" ដូច្នេះវាបង្កើតបានជា "ការបំភាយឧស្ម័នផ្ទះកញ្ចក់" ។ មានវិធីផ្សេងគ្នាដើម្បីបង្កើតអ៊ីដ្រូសែនហៅថា electrolysis ។ អ្វីដែលត្រូវការគឺទឹកមួយចំនួន (អាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ និងអាតូមអុកស៊ីសែនមួយ) និងអគ្គិសនី។ ដំណើរការនេះបំបែកអ៊ីដ្រូសែន និងបញ្ចេញអុកស៊ីហ្សែនដែលគ្មានគ្រោះថ្នាក់។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូនេះមិនមានការបញ្ចេញកាបូនទេ។ អ្នកស្រាវជ្រាវសាធារណៈ និងឯកជនបាននឹងកំពុងពិសោធជាមួយដំណើរការ Haber-Bosch ខ្នាតតូចដើម្បីបង្កើតអាម៉ូញាក់។ ការផ្តោតសំខាន់លើការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្យល់ ឬថាមពលព្រះអាទិត្យ។ គំនិត​នេះ​មាន​នៅ​ក្នុង​ការងារ​មួយ​រយៈ​មក​ហើយ។ ឧទាហរណ៍ក្នុងឆ្នាំ 2009 រោងចក្រសាកល្បងតម្លៃ 3.75 លានដុល្លារសម្រាប់នៅមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវ និងផ្សព្វផ្សាយកណ្តាលខាងលិចនៃសាកលវិទ្យាល័យ Minnesota កំពុងប្រើប្រាស់អគ្គិសនីពីរោងចក្រថាមពលខ្យល់ក្នុងស្រុកដើម្បីផលិតអាម៉ូញាក់គ្មានជាតិទឹក 25 តោនក្នុងមួយឆ្នាំ។ នេះត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងបទសម្ភាសន៍ជាមួយលោក Mike Reese នាយកថាមពលកកើតឡើងវិញនៅរោងចក្រ Minnesota ដែលបោះពុម្ភផ្សាយនៅក្នុងទស្សនាវដ្តីពាណិជ្ជកម្មកសិកម្ម Corn + Soybean Digest ។ អត្ថបទនេះមានចំណងជើងយ៉ាងត្រឹមត្រូវ៖ “ធ្វើជីពីខ្យល់ស្តើង? ការ​ប្រើ​ថាមពល​ខ្យល់​ដែល​ជាប់​គាំង​ដើម្បី​ធ្វើ​ឱ្យ​អាម៉ូញាក់​កកើត​ឡើង​វិញ​អាច​រក្សា​ស្ថិរភាព​តម្លៃ N បង្កើត​ទីផ្សារ​ថាមពល​ខ្យល់។

តើមានអ្វីកើតឡើង ១៣ ឆ្នាំក្រោយ? ដូចទៅនឹងដំណើរការគីមីថ្មីណាមួយដែរ វាត្រូវការពេលវេលាសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ វាក៏មានសេដ្ឋកិច្ចនៃមាត្រដ្ឋានដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការប្រកួតប្រជែងជាមួយនឹងដំណើរការខ្នាតឧស្សាហកម្មដែលបានបង្កើតឡើងយ៉ាងល្អដូចដែលប្រើសម្រាប់ការផលិតជីទំនើប។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចទៅរួចដែលកំណែនៃបច្ចេកវិទ្យានេះកំពុងខិតជិតដល់លទ្ធភាពពាណិជ្ជកម្ម។ ក “ការវិភាគបច្ចេកវិទ្យា-សេដ្ឋកិច្ចបោះពុម្ភផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 2020 ដោយអ្នកស្រាវជ្រាវនៅ Texas Tech បានសន្និដ្ឋានថា អាម៉ូញាក់ "អគ្គិសនីទាំងអស់" អាចត្រូវបានផលិតក្នុងតម្លៃប្រហែល 2022 ដងនៃតម្លៃអាម៉ូញាក់ទំនិញធម្មតា។ នោះគឺមុនពេលការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងតម្លៃជីសម្រាប់រដូវដាំដុះឆ្នាំ XNUMX (សូមមើល កសិករសម័យទំនើប៖ “កសិករតស៊ូដើម្បីរក្សាតម្លៃជីដែលកើនឡើង).

នៅក្នុងបទសម្ភាសន៍សម្រាប់អត្ថបទនេះ លោក Mike Reese មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Minnesota facility និយាយថា សន្ទុះកំពុងកសាងសម្រាប់ដំណោះស្រាយនេះ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃថ្លៃឧស្ម័នធម្មជាតិ ថ្លៃអគ្គិសនីកកើតឡើងវិញបានធ្លាក់ចុះ និងការប្តេជ្ញាចិត្តក្នុងការកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុបានឈានមុខគេ។ ឥឡូវនេះមានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងទូលំទូលាយចំពោះជម្រើស "អាម៉ូញាក់ពណ៌បៃតង" នេះ។ Reese និយាយ​ថា​ក្រុមហ៊ុន​ជី​ធម្មតា​ខ្នាត​ធំ​មួយ​ចំនួន​កំពុង​សម្លឹង​មើល​ពី​របៀប​ដែល​ពួក​គេ​អាច​ផ្លាស់​ប្តូរ​ទិសដៅ​នេះ។ ការពិពណ៌នារបស់ Reese អំពីបច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានបង្ហោះនៅលើគេហទំព័ររបស់មជ្ឈមណ្ឌល៖ "ការបញ្ឆេះថាមពលប្រកបដោយនិរន្តរភាព និងកសិកម្ម៖ ដាក់ខ្យល់ក្នុងដប” អ្នកស្រាវជ្រាវ UMN ក៏បានបោះពុម្ពផ្សាយពាក់ព័ន្ធផងដែរ។ សេដ្ឋកិច្ច.

សេណារីយ៉ូឡូជីខលគឺដើម្បីអភិវឌ្ឍរុក្ខជាតិខ្នាតមធ្យមក្នុងចន្លោះពី 30 ទៅ 200 តោន/ឆ្នាំ ហើយកំណត់ទីតាំងពួកវាទូទាំងតំបន់កសិកម្មដែលមានសក្តានុពលជាច្រើនសម្រាប់ផលិតថាមពលខ្យល់ និងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ។ វិធីនោះ ផ្លូវដឹកជញ្ជូនរបស់ជីនឹងតូច ហើយទីផ្សារនឹងត្រូវបានការពារពីការប្រែប្រួលតម្លៃសកល។ ជាក់ស្តែង នឹងមានតម្រូវការសម្រាប់ការវិនិយោគដើមទុនយ៉ាងច្រើន ប៉ុន្តែនោះអាចត្រូវបានដោះស្រាយដោយផ្នែកតាមរយៈការឧបត្ថម្ភធនដែលជំរុញដោយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ ឬតាមរយៈឥណទានកាបូន។ ការផ្លាស់ប្តូរនេះក៏នឹងមានភាពវិជ្ជមានសម្រាប់វិស័យថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ និងថាមពលខ្យល់ ព្រោះវាដោះស្រាយតម្រូវការរបស់ពួកគេសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលផលិតកម្មកំពូល ដែលប្រហែលជាមិនស្របតាមតម្រូវការបណ្តាញអគ្គិសនី។ មានបន្ទាត់ឯករាជ្យនៃការចាប់អារម្មណ៍លើអាម៉ូញាក់ជាមធ្យោបាយសុវត្ថិភាពជាងក្នុងការរក្សាទុកអ៊ីដ្រូសែនសម្រាប់ការចេញផ្សាយនៅពេលក្រោយសម្រាប់ កម្មវិធីផ្សេងគ្នាជាច្រើន។.

ដូចជាប្រសិនបើរឿងនេះមិនទាន់មានភាពវិជ្ជមានគ្រប់គ្រាន់ទេ វាមានវិធីមួយដែលការផលិតជីអាចត្រូវបាន "decarbonized" បន្ថែមទៀត។ មានរុក្ខជាតិ bioethanol រីករាលដាលពាសពេញតំបន់កសិកម្មជាច្រើនរបស់សហរដ្ឋអាមេរិក។ នៅពេលដែលពួកគេកំពុងធ្វើ fermenting កាបូអ៊ីដ្រាតពីស្តុកចំណី ដូចជាម្សៅពោត ពួកគេបញ្ចេញឧស្ម័ន CO2 ប៉ុន្តែវាជា "កាបូនអព្យាក្រឹត" ដែលវាបានមកពីការសំយោគរស្មីសំយោគថ្មីៗ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាអាចចាប់យកការផ្គត់ផ្គង់ឧស្ម័នដ៏ច្រើននោះ ហើយធ្វើប្រតិកម្មជាមួយអាម៉ូញាក់ ដើម្បីផលិតអ៊ុយ ដែលជាទម្រង់ផ្ទុក និងអនុវត្តបានយ៉ាងងាយស្រួលនៃជីអាសូត និងមួយដែលអាចបំប្លែងទៅជាទម្រង់ទូទៅផ្សេងទៀតដូចជា UAN ឬគ្រាប់ដែលបញ្ចេញយឺត។ . ការបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងអាម៉ូញាក់ និងការផលិតអេតាណុល នឹងមានអត្ថប្រយោជន៍ទាំងអាជីវកម្ម និងផ្នែកដឹកជញ្ជូន បន្ថែមពីលើការកាត់បន្ថយកាបូនដែលទាក់ទងនឹងផលិតផលនីមួយៗ។

សរុបសេចក្តីមក អគ្គិសនីនៃផលិតកម្មអាម៉ូញាក់សម្រាប់វិស័យកសិកម្ម ហាក់ដូចជាគំរូដ៏ល្អមួយនៃដំណោះស្រាយដែលមើលឃើញដោយ "អ្នកសេដ្ឋកិច្ច” ដែលប្រកែកថា បច្ចេកវិទ្យាគឺជាដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហាប្រឈមបរិស្ថាន។ ក្នុងករណីនេះវាក៏ស្របទៅនឹងតម្រូវការដើម្បីការពារសេដ្ឋកិច្ចកសិដ្ឋានរបស់យើងពីអស្ថិរភាពពិភពលោក។