東京大學研究生院工學系研究科的西林仁昭教授及其研究團隊近日宣布，成功在常溫常壓下利用空氣中的氮、水、還原劑和光線合成氨，這一突破性成果已于5月發(fā)表在英國科學雜志《自然-通訊》上。

氨作為全球最普及的化工原料之一，廣泛應(yīng)用于化肥生產(chǎn)，其全球年產(chǎn)量約為2億噸。傳統(tǒng)制氨工藝由20世紀初德國發(fā)明，通過氮與氫的反應(yīng)實現(xiàn)，但其發(fā)明者弗里茨·哈伯等人因此獲得諾貝爾化學獎。然而，該工藝需高溫高壓條件，且制氫過程常依賴化石燃料，導致二氧化碳排放。

西林教授的研究團隊借鑒了豆科植物根部共生細菌中的酶作用機制，這種酶能在無二氧化碳排放的情況下將氮轉(zhuǎn)化為氨。團隊成功利用氮、水、還原劑和光在常溫常壓下合成氨，標志著全球首次實現(xiàn)這一技術(shù)。西林教授表示，將水作為氫供應(yīng)源是一大進步，盡管目前仍依賴還原劑，但無還原劑的合成技術(shù)已接近實現(xiàn)。

信州大學特別榮譽教授堂免一成對此成果給予高度評價，認為其接近自然界理想反應(yīng)，具劃時代意義，但實現(xiàn)實用化還需改善催化劑反應(yīng)速度和穩(wěn)定性。

氨作為清潔燃料，燃燒時不排放二氧化碳，除化肥用途外，還可用于火力發(fā)電和氫運輸。若能僅用氮、水和光合成氨，將為利用空氣制造能源提供新途徑。未來，汽車安裝氨合成設(shè)備或家庭屋頂安裝類似光伏面板的裝置有望成為現(xiàn)實。

日本正積極推進氫和氨的商業(yè)化，氨因易液化和儲存優(yōu)勢，成為氫能社會的重要一環(huán)。氨合成領(lǐng)域競爭激烈，美國加州理工學院和東京科學大學等機構(gòu)也在進行相關(guān)研發(fā)。

然而，實驗室成果與商業(yè)應(yīng)用間存在差距，直接合成氨技術(shù)的實用化還需攻克效率等課題。日本經(jīng)濟新聞對此進行了詳細報道，指出該技術(shù)若成功應(yīng)用，將對脫碳化進程產(chǎn)生深遠影響。