De productie van de essentiële meststof ammoniak kan veel efficiënter

Posted on by admin

N.B. Het kan zijn dat elementen ontbreken aan deze printversie.

Scheikunde Ammoniak is een essentiële meststof. Maar de productie ervan kost veel energie. Dat kan groener, laten Amerikaanse chemici zien.






Oogsten van prei in Strijen in de Hoeksche Waard.
Oogsten van prei in Strijen in de Hoeksche Waard.

Foto Jeffrey Groeneweg/ANP

De productie van de belangrijke meststof ammoniak kan veel efficiënter. Het ontstaat nu als gas in een mengsel, en het kost veel energie om de stof te scheiden. Met een nieuwe methode kan de stof direct uit het reactiemengsel afgevangen worden, laten Amerikaanse onderzoekers zien. Ze publiceerden erover in wetenschappelijk tijdschrift Nature. Deze scheiding verbruikt veel minder energie, en dus komt er minder CO2 vrij. Ammoniakproductie veroorzaakt tot 2 procent van de mondiale CO2-uitstoot.

Ammoniak (NH3) wordt gemaakt door stikstofgas (N2) en waterstofgas (H2) onder hoge temperaturen samen te voegen. Een katalysator in de vorm van fijne ijzerdeeltjes versnelt de reactie. De reactieopstelling en katalysator werden begin twintigste eeuw ontwikkeld door de Duitse chemici Fritz Haber en Carl Bosch – de reactie heet het Haber-Boschproces.

Het belang ervan is groot. Begin twintigste eeuw ontstonden grote zorgen omdat de wereldwijde voedselproductie veel te laag was om de groeiende wereldbevolking te kunnen voeden. Dat veranderde door het Haber-Boschproces.

Het proces is dus onmisbaar, maar niet erg duurzaam. De reactie zelf vindt plaats bij temperaturen van 300 tot 500 graden Celsius – dat kost veel energie. Vervolgens is het scheiden lastig: ammoniak wordt uit het gasvormige reactiemengsel gewonnen door het geheel af te koelen naar -20°C, bij een druk tot aan 300 keer de atmosferische luchtdruk: de ammoniak condenseert en is af te vangen.

Direct uit de lucht

Maar een zogenoemd metal-organic-framework (MOF) kan NH3-moleculen direct uit de lucht afvangen, laten de onderzoekers zien. Een MOF bestaat uit positief geladen metaalatomen en negatief geladen moleculen op basis van koolstof, die elkaar aantrekken en zo een raster vormen. Het raster van de onderzoekers bestaat uit koper en een simpele organische stof (cyclohexaandicarboxylaat). Wanneer ammoniak in de buurt is, vervangt het de organische stof en ontstaat een nieuwe structuur. Het bijzondere hierbij: wanneer de ammoniak bij iets lagere temperatuur weer loslaat, herstelt de originele structuur zich.

„Vanuit wetenschappelijk oogpunt is de paper zeer relevant”, vindt Laura Torrente, hoogleraar reactietechniek en biotechnologie in Cambridge. Het is al vaker geprobeerd om ammoniak te vangen in een MOF, maar „ammoniak breekt altijd het MOF-materiaal af”, zegt ze. De ammoniak laat dan niet meer los of beschadigt de rasterstructuur.

Maar ook ziet ze nog weinig mogelijkheden voor directe toepassing. De onderzoekers demonstreren hun ammoniak-kooi alleen bij kamertemperatuur. „Dat is irrelevant vanuit procesoogpunt”, zegt ze: de industrie maakt ammoniak op hoge temperatuur, dan kan je niet zomaar het gas bij lage temperatuur scheiden. De onderzoekers beamen dat: de echte relevantie zit pas in de toekomst, als het lukt om de reactie bij lagere temperaturen uit te voeren. Op dat gebied is veel aan de gang: vooral binnen het onderzoeksveld van ‘elektrochemie’ maken chemici grote sprongen.

Related Posts

Hij noemde zich ‘een zwarte nazi’ en wil nu gouverneur van North Carolina worden

  • admin
  • September 23, 2024
  • 0

Kiezers in de cruciale staat North Carolina weten sinds kort niet alleen dat de Republikeinse kandidaat voor hun gouverneurschap de rechten van vrouwen en transgender personen wil terugdraaien, maar ook dat beide hem opwinden. Mark Robinson (56) kwam afgelopen week – opnieuw – in opspraak toen CNN uitspraken aan het licht bracht die hij deed in fora op een pornosite. Daar besprak hij zijn erotische voorkeuren en hoe hij als tiener vrouwen bespiedde. Ook omschreef hij zichzelf, in 2010, als „zwarte nazi” en pleitte hij voor de terugkeer van slavernij. „Ik zou er zeker een paar kopen”, schreef Robinson.

Presidentskandidaat Donald Trump heeft eerder zijn steun uitgesproken voor de uiterst conservatieve en controversiële gouverneurskandidaat. „Beter dan Martin Luther King”, noemde hij de politicus, in verwijzing naar de burgerrechtenleider. Maar op een campagnebezoek aan North Carolina afgelopen weekend was Robinson niet meer welkom. Trump noemde hem in zijn toespraak niet één keer.

Achter de schermen zouden Republikeinen voor en na de publicatie door CNN druk op Robinson hebben uitgeoefend om zich alsnog terug te trekken. Maar die weigerde en de deadline daarvoor is intussen verstreken. Het merendeel van Robinsons medewerkers heeft de laatste dagen zijn campagneteam verlaten.

De ophef rond Robinson zou de opkomst onder Republikeinen kunnen drukken en ook Trumps kansen verkleinen in de tot op heden vrij ‘rode’ staat. Peilingen geven aan dat hij en Kamala Harris er nu nek-aan-nek gaan. Robinsons populariteit bleef al voor het laatste schandaal achter bij die van zijn Democratische tegenkandidaat Josh Stein.

Complottheorieën

Robinson, die op dit moment al vicegouverneur is, staat bekend om zijn extreme uitspraken. Zo bezigt hij complottheorieën over covid, de verkiezingen van 2020 en die de Holocaust bagatelliseren. Hij beschimpte joden, moslims, homoseksuelen, transgender personen en vrouwen. Hij is voor een totaalverbod op abortus en „terugkeren naar het Amerika waarin vrouwen niet mochten stemmen”. Hij opperde dat transvrouwen „maar ergens buiten in een hoekje” moeten plassen omdat hij ze wil arresteren als ze een vrouwenwc gebruiken.

Dit alles hinderde Robinson niet om, met steun van Trump, vicegouverneur te worden en Republikeinse voorverkiezingen te winnen. De huidige Democratische gouverneur van North Carolina, Roy Cooper, zou mede uit angst voor Robinson hebben afgezien van de mogelijkheid om Harris’ running mate te worden. Wetgeving in de staat bepaalt dat wanneer de gouverneur zich buiten North Carolina bevindt – bijvoorbeeld voor landelijke campagnebijeenkomsten – alle macht automatisch aan de vicegouverneur toevalt.

Robinson ontkent dat hij achter de teksten op de pornofora zit, al lijkt CNN dit te bewijzen. Eerder noemde de gouverneurskandidaat verslaggeving van een lokale nieuwssite over zijn vrijwel dagelijkse bezoek aan een pornovideowinkel, decennia geleden, al „belachelijke aantijgingen”.

Verschillende door Trump gesteunde radicale Republikeinen hebben de afgelopen jaren hun verkiezingen verloren – al dan niet na een schandaal. Herschel Walker werd geen senator voor Georgia nadat bleek dat hij voor een abortus had betaald en Roy Cooper legde het in Alabama af na beschuldigingen van aanranding van minderjarigen. Trump zelf kan echter opscheppen over wangedrag tegen vrouwen. Zelfs een veroordeling die te maken heeft met buitenechtelijke seks met een pornoster, lijkt hem electoraal niet te raken.


Inspectie onderzoekt hoe instanties omgingen met verdachte steekpartij Erasmusbrug

  • admin
  • September 23, 2024
  • 0

De Inspectie Justitie en Veiligheid is een onderzoek begonnen naar het handelen van justitiële organisaties bij de begeleiding en behandeling van Ayoub M., de man die donderdag op mensen instak bij de Erasmusbrug in Rotterdam. Daarbij viel één dode en raakte een ander zwaargewond.

De 22-jarige verdachte werd door omstanders en agenten overmeesterd en ingerekend en zit momenteel in hechtenis. Het Openbaar Ministerie verdenkt de man van ,,moord en poging tot moord met een terroristisch oogmerk”.

De dagen na het incident kwam meer informatie over het verleden van M. naar buiten. Zo stak hij in 2022 in een psychose zijn moeder neer, die daarbij gewond raakte. Hij leed aan „hallucinaties en waandenkbeelden” en hoorde stemmen in zijn hoofd.

Bij nieuwe psychoses werd de kans door zowel de rechtbank als de reclassering groot geacht dat een soortgelijk gewelddadig incident zich zou herhalen. Het laten terugkeren van M. naar de samenleving zonder behandeling werd „onverantwoord” genoemd.

Lees ook

Terrorisme-expert Beatrice de Graaf: ‘Meest plausibel is dat mesaanval Erasmusbrug aanslag was op snijvlak van misdaad en terreur’

Aan de voet van de Erasmusbrug in Rotterdam, waar donderdagavond een 32-jarige man om het leven kwam bij een steekpartij, worden bloemen gelegd. Bij de mesaanval raakte ook een 33-jarige man zwaargewond. De verdachte, een man van 22 jaar werd door omstanders overmeesterd.

Toch kon het gebeuren dat M. afgelopen donderdag met twee grote messen twee mensen kon steken. De Inspectie Justitie en Veiligheid gaat nu onderzoeken hoe justitiële organisaties hebben gehandeld bij M. De rechtspraak en het Openbaar Ministerie zelf worden niet onderzocht, omdat de Inspectie daar geen toezicht op houdt. Welke instanties wél onderzocht worden, is niet bekendgemaakt.


Miljardenoverschot bij de overheid in plaats van tekort. Hoe kan dat?

  • admin
  • September 23, 2024
  • 0

Gaat het over de inkomsten en uitgaven van de overheid, dan klinken vaak onheilspellende metaforen van wind en wegen. Ook dit jaar. Minister van Financiën Eelco Heinen (VVD) reed „permanent op de vluchtstrook”, schreef overheidsadviseur Raad van State op Prinsjesdag. Hij moest oppassen niet „tegen de vangrail aan te knallen”, zag de belangrijkste economische voorspeller, het Centraal Planbureau. De minister van Financiën erkende: „We varen scherp aan de wind.”

Alles droeg dezelfde analyse in zich: het verschil tussen de Rijksinkomsten en -uitgaven is zó groot, dat het tekort dicht in de buurt zou komen bij de afgesproken Brusselse grens van 3 procent van het bruto binnenlands product (bbp), alles wat er verdiend wordt. Die grens dien je niet te overschrijden, maar als je dicht langs de vangrail rijdt kun je daar al door één tegenvaller tegenaan botsen.

Deze maandag bleek juist dat de overheid voor 2024 vooralsnog niet koerst op een tekort, maar op een óverschot. De overheid ontving het eerste halfjaar 8 miljard euro meer dan het uitgeeft, meldde het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS) maandagochtend. De overheidsschuld daalt daardoor tot 475 miljard euro (43,2 procent van het bruto binnenlands product). Zo laag was de schuld voor het laatst eind 2007. Hoe kan dat, en waarom waarschuwen rekenmeesters alsnog?

Gestegen lonen

De belangrijkste oorzaak voor het overschot ligt aan de inkomstenkant van de overheid, zegt hoofdeconoom Peter Hein van Mulligen van het CBS. De lonen van mensen zijn gestegen, de werkloosheid ligt laag, en daardoor ontvangt de overheid meer inkomstenbelasting dan verwacht.

Dankzij deze meevaller zal minister Heinen voor 2024 een stuk verder van de Europese drieprocentsnorm afliggen. In de Miljoenennota schat Heinen het tekort over heel 2024 nog op 18,5 miljard euro. Dat is 1,6 procent van het bbp. Om dat te behalen, berekende het CBS, zou hij voor de tweede helft van 2024 ruim 26 miljard euro meer moeten uitgeven dan er binnenkomt. Hoewel Heinen te maken heeft met tegenvallers die hij deels wil betalen door de schuld op te laten lopen, is het niet de verwachting dat hij op zo’n bedrag uitkomt.

Daarnaast heeft de overheid aan de uitgavenkant al langer problemen, zegt hoogleraar economie aan de Universiteit van Amsterdam en hoofdeconoom bij PwC, Barbara Baarsma. Het lukt de overheid niet om al het geld dat het van plan is uit te geven ook daadwerkelijk uit te geven. Dat bedrag lag gebruikelijk rond de 1 á 3 miljard euro. De laatste jaren liep het op tot 7 miljard euro in 2023. Doordat Heinen dat geld niet kan uitgeven, houdt hij het op zak en valt het overheidssaldo minder negatief uit.

Misschien op de korte termijn fijn, maar op de lange termijn is dat onwenselijk, zegt Baarsma. Zo behaal je gestelde beleidsdoelen niet, terwijl die doelen wel blijven staan. Dat geld moet Heinen daarom later alsnog uitgeven. Vooral het ministerie van Defensie lukt het niet om al het begrootte geld uit te geven. Deels omdat daar de afgelopen jaren in een keer véél meer geld voor gereserveerd was. Maar de belangrijkste oorzaak van niet uitgegeven geld is een combinatie van veel vacatures en weinig werklozen. Voor sommige klussen in de publieke sector zijn geen mensen om ze uit te voeren.

Het probleem van geld dat blijft liggen, maakt het voor het Centraal Planbureau ook ingewikkelder om te voorspellen hoe het met de overheidsfinanciën gaat, zegt Baarsma. „Dat ondermijnt de voorspellingen. Je hoort politieke partijen al zeggen: waarom zou ik mijn plannen nog laten doorrekenen als de voorspellingen toch niet uitkomen?”

Maar de belangrijkste reden waarom waarschuwingen voor vangrails en vluchtstroken van kracht blijven: een overschot nu wil niet zeggen dat dit in de toekomst ook zo is. Kijken we verder vooruit, zegt Baarsma, dan wordt de stand van de overheidsfinanciën zorgwekkend. Nederland kent in de toekomst steeds minder werkenden en steeds meer mensen op leeftijd. Daardoor stijgen bijvoorbeeld de zorgkosten en dalen de belastinginkomsten. En ook de kosten voor milieu- en klimaatgerelateerde problemen zullen stijgen, verwacht Baarsma. Zo loopt de schuld snel op. Zeker als het onderwijs, de gezondheidszorg en de rechtspraak van dezelfde kwaliteit moeten blijven als nu. „Tenzij de overheid de belastingen verhoogt.”