Солнечные панели над полями помогут производить «зеленые» азотные удобрения

Исследователи из Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (Москва), Российского транспортного университета (Москва) и Технологического института Веллора (Индия) предложили получать водород для синтеза аммиака не из природного газа, а более экологичным путем — из воды. Для этого воду нужно разложить методом электролиза, то есть с помощью электрического тока. Согласно разработанному авторами подходу, электричество для разложения воды можно генерировать прямо на сельскохозяйственных полях с помощью солнечных панелей.

«Сама концепция использования сельскохозяйственных земель не только для выращивания растений и выпаса скота, но и для установки "зеленых" источников энергии (в том числе солнечных панелей), называется агривольтаикой. Согласно исследованиям, в частности, подготовленному нами обзору, солнечные панели над полями служат своего рода "щитом" для угодий: они защищают растения от перегрева, уменьшают испарение влаги и замедляют эрозию почв из-за ветров. Это позволяет повысить урожайность некоторых культур, например винограда, в 1,7–2,8 раза», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Егор Локтионов, кандидат технических наук, заведующий лабораторией «Зеленая энергетика» МГТУ имени Н.Э. Баумана.

В процессе работы такие солнечные батареи вырабатывают избыточную электроэнергию, которую авторы предложили направлять на полевые установки для разложения воды и получения водорода. Затем этот водород можно объединить с азотом (получаемым проще — прямо из воздуха) и тем самым синтезировать аммиак.

Авторы разработали экономическую модель, которая описывает все финансовые затраты и выгоды от использования предложенной технологии. При этом ученые провели расчеты для двух стран с развитым сельским хозяйством — России и Индии. Кроме того, исследователи оценили экономическую выгоду от производств разных масштабов: получающих от 0,1 до 150 тонн аммиака в год.