跳到内容
带有SEQ光伏板的胡佛塔

地面部队:斯坦福团队对脱碳肥料进行了测试10bet bwin

2020年9月25日
研究学院

由凯特·吉布森

对于斯坦福大学机械工程博士候选人尼科·平科夫斯基(Nico Pinkowski)和他的同事来说,9月中旬10bet bwin10博官网的收获是一个关键时刻。他们正在加利福尼亚中央谷的一个农场里收割番茄。很快,企业家们就会知道他们的新设备在现场用空气、水和可再生电力制造肥料的效果有多好。

硝酸盐组收获了他们的番茄
这支队伍收获了他们的番茄。
(图片来源:尼科·平科夫斯基)

在这个生长季节,平科夫斯基和他的团队对他们生产硝酸肥料的设备进行了第一次现场测试。他们在弗雷斯诺加州州立大学的一块小土地上工作十博网站怎么进入研究农业位于市中心,周围是商业、住宅区和校园。结果是有希望的。研究小组的作物在使用三分之一肥料的情况下,产出的番茄数量与对照作物一致。他们的成功测试使研究小组离实现无化石肥料的目标又近了一步。

平考斯基说:“我们的目标是使化肥行业脱碳。”“这是一件很像月球探测器的事情。”

“博世南瓜”

目前的肥料工业使用的是具有百年历史的哈伯-博世工艺,它将空气中的氮和氢结合起来制成氨肥料。自从这个过程被开发出来,合成肥料彻底改变了农业,支持了全球人口的增长,并成为一个庞大的工业。

“它养活了数十亿人,”他说托马斯Jaramillo他是斯坦福大学化学工程和光子科学副教授,也是该项目的顾问。10bet bwin“这很棒,但我们看到了让它更具可持续性的机会。”

氨肥的生产是能源密集型的,并且依赖于化石燃料。它占全球能源消耗总量的1%左右。大部分能源的使用和由此产生的温室气体排放来自于将天然气作为原料来制造氨。

Pinkowski说,这个过程还需要热量和极高的压力,因此“在一个真正大的设备中最有意义”。这导致了一个集中化的产业。全球只有大约150到200家这样的工厂,还有40亿英亩的农田。

Nitricity的农业太阳能电池板装置
该小组的设备只利用空气和水在现场制造肥料
和可再生电力。(图片来源:尼科·平科夫斯基)

研究和开十博网站怎么进入发团队试图改变这个等式,并将他们的系统命名为“博世粉碎机”。他们的设备包括一个提供可再生能源的太阳能阵列,一个反应堆和两个55加仑的桶。它使用常压,这意味着在农场上就可以生产无碳肥料。

平考斯基说:“我们希望把重点从工厂转移到实地。”

平考斯基和其他人成立了一家新公司,Nitricity他说,在联合创始人的后院打造技术,然后把它运到弗雷斯诺的农场。他们的技术提供现场肥料生产,这使农民能够更多地控制他们的作物如何生长,包括他们施用肥料的频率和种类。这有助于减少径流。

“大多数进入地下的氨最终并没有进入作物内部。它会流入河流、湖泊和小溪,造成环境问题。”

农民们倾向于一年几次分批施用商业肥料。他们知道有些植物会流失,所以会施用额外的肥料以确保植物获得足够的营养。新技术将使他们更频繁地给植物施肥,使用更少的肥料并减少径流。

哈拉米略说:“你可以准确地根据需要安排交货时间。

整夜

除了平考斯基,这个团队还包括约书亚McEnaney(博士后学者),布莱恩·罗尔(化学工程博士)和Jay Schwalbe牌(化学工程博士)。McEnaney, Rohr和Schwalbe在十博网站怎么进入SUNCAT界面科学与催化中心,由哈拉米略领导。

深夜修理系统的团队
团队连夜工作,修复系统,使其准备就绪
太阳一照射到太阳能板。(图片来源:尼科·平科夫斯基)

启动并运行他们的试点项目并不容易。

平考斯基说:“如果设备坏了,我们就整夜不睡,确保早上太阳照到面板上时一切正常。”“我们基本上生活在太阳能电池板下。”平科夫斯基估计,在整个生长季节,该团队使他们的设备的能效提高了三到四倍。

据灌溉技术中心主任查尔斯·希里尔(Charles Hillyer)说,这项技术前途光明,但“它必须切实可行。”

希里尔认为,如果这项技术成功,农民将会有强大的经济和环境激励来使用这项技术。化肥对农民来说是一笔巨大的开支,也是他们碳排放的重要来源。

希里尔说:“农民非常关心如何做好土地的管家。“他们明白,负碳排放是最好的方式,但他们必须在可持续发展与农业经济现实之间取得平衡。这种新工具可能会改变农民的平衡。”

接下来是什么?

在科学和工程之后是经济学。根据哈拉米略的说法,下一步将是降低成本。

Jaramillo说:“现在让任何技术与Haber Bosch在成本效益方面展开正面竞争都有点过分,但希望该领域的技术能够建立一个发展轨迹,使其具备一定的竞争力。”

10bet bwin斯坦福大学支持可持续性研发的生态系统支持了这一轨迹。该团队首先通过Precourt能源研究所联系10bet bwin斯坦福大学气候项目课程。10bet bwin斯坦福大学的TomKat可持续能源中心为一个相关项目选择了2019-20创新转移项目的团队,并在今年春天赢得了10bet bwin斯坦福100K挑战。该队还赢得了一场比赛StartXstudent-in-residence奖学金。来自其他大学的支持也很重要,包括麻省理工学院、加州理工学院和弗雷斯诺州立大学。Pinkowski说,这些支持使该团队的早期研究和今年夏天的试点项目得以进行。十博网站怎么进入此外,该小组还得到了美国能源部的支持回旋加速器的道路参与其研发计划。

该研究小组计划在10月发布其研究结果的完整报告。十博网站怎么进入与此同时,他们计划举办一场萨尔萨舞派对来庆祝——并利用他们收获的番茄。

平考斯基说:“我们的下一步是在一个商业农场上得到一些东西。”该团队正在筹备一个商业农场,明年将进行更大规模的测试。

10bet bwin斯坦福大学对这个项目背后的技术没有任何经济利益。