日本产业技术综合研究所（产综研）开发出了可以将含氮氨有效转化为固体资源的技术。该技术有望用于将工厂等的废气和污水以及来自畜牧业的氨作为燃料和化学品原料进行再利用。计划2030年代作为氮的再利用技术实现实用化。
新开发的回收气体氨的吸附剂（图片由产综研提供）
氮化合物主要用作肥料和化学品的原料。但工厂的废气中所含的氮氧化物和废水中的铵离子被释放到外部后，会形成各种化合物，成为环境污染的原因。这是一个与全球变暖一样值得关注的环境问题。需要开发不将氮化合物排放到环境中，而能循环利用的技术。
日本政府正通过设想2050年前后普及的 “登月（Moonshot）型研发制度”，开发对农田和工厂等低浓度排放的氮化合物进行无害化处理并将其转化为资源的技术。产综研一直在开发将氮化合物转换为氨进行回收的技术。如果能将氨作为固体回收，那么更容易运输和储藏，并且可以作为燃料和塑料等化学品的原料进行再利用。
| 在利用氮的过程中，很多地方都发生了氮污染（主要示例） | |
| 大气 | PM2.5、酸雨 |
| 水 | 富营养化、硝酸盐污染 |
| 土壤 | 农业、水处理和能源利用过程中产生的恶臭 |
产综研利用将作为蓝色颜料使用的“普鲁士蓝”的一部分置换为铜的材料，开发了可以从混合各种物质的气体中仅重复回收氨的吸附剂。从吸附剂中提取氨的溶液采用碳酸氢铵水溶液，可以轻松将其变成固体，并且易于处理。
将吸附了氨的吸附剂放入该溶液里，氨会溶解到溶液中。加入二氧化碳（CO2）后，就可以获得固体的碳酸氢铵。在实验中，研究人员利用1克吸附剂回收了约400毫克氨，获得了将近900毫克的碳酸氢铵。
把氨变成固体的技术此前有将碱性氨溶于酸性硫酸中，然后将其烘干后进行再回收。然而，这不仅需要大型设备和大量的能源蒸发水分，成本方面也存在问题。
新方法可以削减设备的体积。溶液能重复利用，也无需热能。制备的碳酸氢铵燃烧即可提取氨，因此可以重复使用。
该技术存在的课题在于低浓度的氨回收。实验中作为回收对象的气体氨的浓度高达60％。主导该项目的纳米粒子功能设计团队组长川本彻表示：“如果要达到实用水平，至少需要能回收浓度仅有百分之几的氨”。
今后将对吸附剂进行改良，实现低浓度氨的回收。计划未来几年内实施验证实验。
日文：北川舞、《日经产业新闻》，2021/10/18
中文：JST客观日本编辑部
