Ammoniakk er en fargel?s gass med en stikkende lukt. De fleste av oss har kanskje f?tt et u?nsket m?te med denne lukta n?r vi skal gj?re rent hjemme, men visste du at ammoniakk ogs? danner basisen for moderne gj?dselproduksjon? Ammoniakk brukes ogs? til produksjon av plast, kjemikalier og eksplosiver, og ?rlig produseres det over 150 millioner tonn ammoniakk p? verdensbasis. Ett av de store problemene med ammoniakkproduksjon i dag er det store utslippet av karbondioksid (CO2), som jo er noe vi pr?ver ? kutte ned p? i dagens samfunn.
Nitrogen + hydrogen = ammoniakk
For ? f? til produksjon av ammoniakk med mindre utslipp av CO2 har forskere kommet frem til en mulig l?sning. I dag produseres ammoniakk hovedsakelig ved noe som kalles Haber-Bosch-metoden. Her reagerer nitrogen i luften med hydrogen.
Enkelt forklart kan vi si at jo h?yere trykk og lavere temperatur reaksjonen foreg?r ved, jo bedre blir utbyttet. Her er det ikke snakk om romtemperatur, for som regel ligger reaksjonstemperaturen for ammoniakkproduksjon mellom 350–600 grader, og det er her CO2-utslippet kommer inn i bildet. Jo h?yere trykk og temperaturer, desto mer energi kreves det og desto st?rre utslipp av CO2 f?r vi.
Sommerstipend for ? forske
Men n? tror forskere at vi muligens kan f? produsert ammoniakk ved hjelp av sollys, og det er her H?kons sommerforskning kommer p? banen. Han forteller entusiastisk hva han har brukt tiden sin p?.
– Vi vil se om vi greier ? produsere ammoniakk ved romtemperatur og ved vanlig atmosf?res trykk for ? gj?re produksjonen mer energieffektiv og for ? redusere CO2-utslippet.
– For ? unders?ke dette fikk jeg et utdanningsstipend fra UiO:Energi og har f?tt bruke seks uker av sommeren p? ? kj?re eksperimenter her p? UiO.
H?kon tar oss med inn p? laben og forteller oss hva eksperimentet hans g?r ut p?.
– Min oppgave er ? simulere sollys over en viss tid med tilf?rsel av nitrogen og hydrogen.
– Da starter jeg eksperimentet om morgenen, s? venter jeg rundt seks timer, f?r jeg g?r og sjekker det igjen. S? kan jeg analysere pr?vene ved hjelp av spektrofotometri, og sammenligner med referansekurver vi har fra f?r av. Da ser vi hvilke konsentrasjoner av ammoniakk vi har klart ? produsere over en viss tidsperiode ved hjelp av sollyset.
Et spektrofotometer er kanskje ikke et instrument de fleste kjenner til, men det er et nyttig instrument som brukes p? laber over hele verden. Instrumentet brukes til ? analysere kjemiske forbindelser ved at man m?ler hva slags str?ling som absorberes av det stoffet n?r man sender lys p? det, og p? den m?ten kan man finne ut av hva stoffet er bygget opp av.
Tverrfaglig satsningsomr?de ved UiO
H?kon forteller videre hvorfor produksjon av ammoniakk ved hjelp av sollys ikke foreg?r i industrien i dag.
– Haber-Bosch-prosessen for ? produsere ammoniakk krever veldig h?yt trykk og veldig h?ye temperaturer. Da blir det h?yt utslipp av CO2 og det ?nsker vi ikke. Vi har sett at vi kan f? det til uten dette utslippet. Problemet er ? f? det inn i industrien, sier H?kon.
– Hvorfor det?
– Skal vi lage ammoniakk i dag uten mye CO2-utslipp kreves det flere steg noe som blir dyrere og det er ikke industrien interessert i, forteller han.
UiO:Energi er en av UiOs tre tverrfaglige satsinger hvor m?let deres er ? fremme nye m?ter ? bruke energi p? for ? redusere klima- og milj?problemer. ? skape et lavkarbonsamfunn er en av v?r tids st?rste utfordringer, og ved ? bringe sammen jus, samfunnsvitenskap, humaniora, teknologi og naturvitenskap h?per UiO:Energi at de kan bidra til nye l?sninger for ren, rimelig og sikker energi. P? sp?rsm?let om hva sommerstipendet har hatt ? si for H?kons sommer s? kommer det bare positive ord fra kjemistudenten.
– Jeg hadde to uker med ferie, og da begynte jeg ? bli lei. Da var det greit ? ha noe ? gj?re, og forskningen jeg har gjort i sommer er noe helt annet enn min vanlige hverdag.
– Det som er s? fint med sommerstipendene til UiO:Energi er at det s? mange forskjellige prosjekter man kan s?ke om midler til. Man kan h?re med tidligere studenter eller veiledere om de har tips om sommerstipender, om man ?nsker ? gj?re noe liknende neste sommer.
H?per p? en dominoeffekt
N?r vi snakker om mer milj?vennlige alternativer til ammoniakkproduksjon er det naturlig at vi kommer inn p? klimasp?rsm?let.
– Klimautfordringen er en motivasjon for ? forske p? dette og jeg merker at det blir st?rre og st?rre fokus p? det overalt. Vi pr?ver ? finne bedre l?sninger enn vi har i dag, og selv om akkurat det jeg har gjort i sommer trolig ikke kommer til ? utgj?re en kjempestor forskjell s? kan det kanskje f?re til at andre forsker videre p? det. Da kan det jo hende de finner en utrolig effektiv m?te ? produsere ammoniakk p?, sier han optimistisk.
– Jeg h?per p? en dominoeffekt. Det er det mye av forskningen g?r ut p?, at man f?r den dominoeffekten, og til slutt kommer man frem til et svar.
H?kon viser oss rundt omkring p? laben under intervjuet. I bakgrunnen h?rer vi maskiner som g?r, og det virker som at det aldri er helt stille her. Han avslutter med ? sette p? eksperimentet f?r vi skal runde av, og det blir plutselig veldig lyst. Det er n? den fiktive sola skrus p? og ammoniakkproduksjonen settes i gang. Om seks timer er det klart for ? bli analysert. F?r vi g?r ut av laben avslutter vi med ? sp?rre om hva han kan ta med seg videre etter ?rets sommerjobb.
– Man l?rer ? bli selvstendig og gj?re ting p? eget initiativ. Det er ikke n?dvendigvis noen som kontrollerer deg hele tiden. Du har mye frihet som du m? bruke riktig, avslutter H?kon.
H?kon Andersen
Alder: 24 ?r
Kommer fra: Fredrikstad
Bachelorprogram ved UiO: Kjemi
Masterprogram ved UiO: Kjemi, studieretning uorganisk kjemi og materialkjemi
Sommerjobb: Sommerforskningsstipend fra UiO:Energi