Fortschritte auf dem Weg zur klimafreundlicheren Herstellung von Ammoniak aus regenerativen Energiequellen hat ein Forschungsteam der Universität Bonn erreicht. Die Wissenschaftler haben eine Methode entwickelt, den auch bei Alternativen zum Haber-Bosch-Verfahren notwendigen Wasserstoff ohne den Umweg über Elektrolyse zu gewinnen. Mit ihrem neuen Verfahren konnten sie am Ende Wasserstoffatome elektrochemisch direkt aus dem Wasser entnehmen und auf reaktives Lithium/Lithium-Stickstoff-Material übertragen, um Ammoniak herzustellen. Dass dies wirklich so funktioniert wie gewünscht, haben die Forschenden mit Infrarotspektroskopie und Massenspektrometrie nachgewiesen. „Generell sehen wir dieses System vorerst als Modell an, da mehrere praktische Schwierigkeiten bestehen“, so die Wissenschaftler. Nach ihren Angaben gilt die Lithium-vermittelte Stickstoffreduktionsreaktion (LiNRR) als der robusteste Weg zur Elektrifizierung der Ammoniak-Synthese.
Die Forscher haben für ihre Experimente zur Erzeugung von Ammoniak nur elektrischen Strom verwendet. Allerdings sehen sie noch einen weiten Weg, bis sich der gewünschte Stickstoffdünger aus erneuerbaren Energiequellen wirtschaftlich rentabel herstellen lässt. Hierfür müsste etwa die tausendfache Ausbeute im Vergleich zu ihren aktuellen Experimenten erreicht werden. „Wir befinden uns noch in der Anfangs- phase“, betonen die Wissenschaftler. Nun müsse an den Reaktionsgeschwindigkeiten und der Selektivität des Systems – der Steuerung der Elektronen zum gewünschten Ziel – geforscht werden.
