氨作為一種未來燃料具有巨大的潛力，但目前的大多數生產方法使其成為一種骯髒的能源。 然而，麻省理工學院的一種新方法可以利用地球的岩石和自然熱量來提取這種化合物，這大大淨化了這個過程。

目前，氨是世界上產量第二大的化學品，其中約80% 用作農業肥料。 然而，目前的氨生產方法消耗了全球約2% 的化石燃料能源，並排放了全球約1% 的人為溫室氣體。 換句話說，每生產一噸氨，就會釋放出約2.4 噸二氧化碳（CO2）。

不過，這種由氮氣和氫氣組成的化合物在電力領域具有巨大的潛力，因為以重量計算，它可以儲存的能量是目前鋰電池的20 倍以上。 如果管理得當，它還可以清潔燃燒。 因此，綠色氨生產可以在滿足我們的能源需求和減少碳排放方面大有作為。

最近，實現這一目標的進程正在加快。 去年8 月，三家丹麥能源公司建成了世界上第一座綠色氨水工廠，據說僅利用太陽能和風能每年就能生產5,000 噸氨水。 2026 年，世界上第一艘以氨水為動力的清潔貨櫃船將在挪威下水。 這些項目與世界首台零排放氨電動半自動和首台氨動力拖拉機一起展示了這種燃料的綠色潛力。

現在，麻省理工學院的研究人員透過撰寫一份研究報告，展示瞭如何在不引入任何外部能源的情況下生產二氧化碳零排放的清潔氨水，從而為清潔氨水的發展潛力增添了新的動力。

研究的資深作者伊尼蒂姆-阿巴特（Iwnetim Abate）說，這個想法來自西非馬裡的一口井。 這口不尋常的水井於20 世紀80 年代首次被發現，井內充滿了氫氣流。 經確定，這些氣體來自地表深處岩石中的化學物質與水的反應。

“這是一個’啊哈’時刻，”阿貝特說。 “我們或許可以把地球當作一個工廠，利用地球的熱力和壓力，以更乾淨的方式生產氨等有價值的化學物質。”

為了找出答案，阿貝特和他的團隊建立了一個模型系統，讓他們將氮強化水注入合成富鐵礦物中，模擬地球表面下的富鐵礦物。 果然，這個過程產生了氨，而不產生任何二氧化碳，也不需要任何外在能量來促進化學過程。

然後，他們用橄欖石（一種自然界中富含鐵的岩石）取代了合成鐵。 在這種情況下，他們還加入了銅催化劑，並將系統加熱到300 °C（572 °F），以模擬地球表面下數英里的溫度。 他們發現，水中的氮與鐵反應生成乾淨的氫，氫又與氮反應生成氨。 在此過程中，每噸橄欖石可產生1.8 公斤（4 磅）氨。

阿貝特說：「這些岩石遍布世界各地，因此這種方法可以在全球範圍內廣泛應用，我們還需要解決另一個層面的複雜問題。」這種複雜性包括在地球深處鑽探、注入氮強化水以及處理產生的液體和氣體與基岩相互作用的方式時可能出現的問題。

儘管如此，阿貝特仍然希望他的團隊的概念驗證工作能為生產綠色氨開闢另一條途徑，並希望在一兩年內對該系統進行實際測試。 他甚至表示，該系統可以利用廢水中的氮來運作。

美國地質調查局地質學家傑弗瑞-艾利斯（Geoffrey Ellis）說：「這是未來永續發展的重大突破。雖然顯然還有更多的工作要做，以便在試驗階段進行驗證，並將其推向商業規模，但已經展示的概念確實具有變革性。

該研究小組已為其發現申請了專利。研究論文發表在Joule期刊。