암모니아(NH₃)는 현대 농업 및 산업에서 필수적인 원료로, 주로 하버-보쉬(Haber-Bosch) 공정을 통해 대량 생산됩니다. 이 공정은 수소(H₂)와 질소(N₂)를 고온, 고압에서 반응시켜 암모니아를 합성합니다. 하지만 이 과정은 높은 에너지 소비와 온실가스 배출이라는 문제를 동반합니다. 따라서 공기 중의 수소와 질소를 활용한 대안적인 암모니아 생산 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다.1. 암모니아 합성의 기본 원리암모니아 합성 반응은 다음과 같이 표현됩니다 이 반응은 자연적으로는 잘 진행되지 않으며, 높은 활성화 에너지를 요구합니다. 따라서 하버-보쉬 공정에서는 주로 다음과 같은 조건이 필요합니다:온도: 400-500°C압력: 150-300기압촉매: 주로 철(Fe) 또는 철 기반 합금이 ..
