[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]全球每年利用傳統的哈柏–包希法（Haber-Bosch）生產超過1.8億噸氨氣。但這個化學反應需要將氫氣與氮氣置於200個大氣壓及攝氏400度的環境中，以鐵粉為催化劑，發生化學作用，產生氨氣，過程中消耗的能量，一年下來佔全球總能量的2%。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]此外，硝酸鹽汙染也是一個嚴重的全球性問題。過多的硝酸鹽流入水體，會導致水質優養化，嚴重危害水生生態系統。現有的商業處理方法雖然能將硝酸鹽轉化為氮氣，但代價高昂，且伴隨著溫室氣體一氧化二氮（俗稱笑氣）的排放問題。
傳統製氨包希法[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]在傳統做法中，反應器末端分別是帶正負電荷的兩端。負端會將水分解為氧氣和氫離子，不幸的是，在這一側產生的氫離子傾向於擴散到另一側，並在那裡形成氫氣。由於實驗過程中受到「污染」的水仍然具有微量的硝酸鹽，這種氫反應最終就佔據了主導地位，使主要的硝酸鹽製氨反應無法有效發生。
新型電解反應器的突破[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]近期，一項發表在《自然催化》（Nature Catalysis）期刊的研究，提出了一種創新的電解反應器。這個反應器利用電能將汙水中的硝酸鹽轉為氨。這種電解法不僅效率更高，還能避免產生一氧化二氮。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這個新型反應器將電解槽分為三個腔室，巧妙地設計了物質傳輸的通道。在第一個腔室中，硝酸鹽轉化為氨氣和羥基離子。這些與已經存在於水中的鈉離子結合形成氫氧化鈉。當這些水離開第一腔室並將氫氧化鈉泵入中間腔室時，新形成的氨氣便會冒出。同時，在第三腔室中，由水分解產生的氫離子擴散到中間腔，氫氧化鈉中的氫和羥基離子就會在這裡結合形成水，而剩餘的鈉離子再從中間腔導入到第一個腔室，重複循環。在這一連串的反應中，氫離子都不會干擾硝酸鹽反應。
步入商業化的關鍵一里路[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]儘管這項技術取得了顯著進展，但在商業化之前仍面臨諸多挑戰。例如，如何提高反應器對水質中其他離子的耐受性，確保該反應能在含有鎂和鈣等雜質的水中穩定進行。未來的研究團隊將專注於解決這些技術困難，讓這項技術真正走向市場，造福於全球水資源管理和工業生產。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]資料來源：
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