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Scalable Ru/ YHO catalysts for green ammonia production: From laboratory to pilot scale

スケーラブルなRu/YHO触媒によるグリーンアンモニア製造:研究室からパイロットスケールへ (AI 翻訳)

Xue Wang, Feiyang Tian, Ya Tang, Zixian Song, Liang Tang, Fanyi Kong, Wen-qian Chen

AIChE Journal📚 査読済 / ジャーナル2026-04-19#エネルギー転換
DOI: 10.1002/aic.70414
原典: https://doi.org/10.1002/aic.70414

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、Ru/YHO触媒を用いたグリーンアンモニア製造のラボからパイロットスケールへのスケーラビリティを実証。2wt% Ru/YHO触媒で17,415 μmol g⁻¹ h⁻¹のアンモニア生成速度を達成し、300gスケールで10%の収率を維持。再生可能エネルギーとの統合でネットゼロ排出を可能にする。

English

This paper demonstrates scalable Ru/YHO catalysts for green ammonia production from lab to pilot scale. A 2wt% Ru/YHO catalyst achieved 17,415 μmol g⁻¹ h⁻¹ ammonia formation rate in lab, and maintained 10% NH₃ yield at 300 g catalyst scale. Integration with intermittent renewable energy enables net-zero greenhouse gas emissions.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本はグリーンアンモニアを水素キャリアとしてGX戦略に位置付けており、本研究成果は実用化に向けた重要なステップとなる。

In the global GX context

This work bridges the gap between lab-scale catalyst development and industrial application, critical for global green ammonia adoption as a carbon-neutral fuel and hydrogen carrier.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Demonstrates a successful scale-up methodology for Ru-based catalysts from lab to pilot, providing a model for translating catalytic innovations.

🏢実務担当者:Offers a practical route for integrating renewable energy into ammonia production, with pilot-scale performance data useful for industrial process design.

🏛政策担当者:Highlights the feasibility of green ammonia as a decarbonized alternative to the Haber-Bosch process, supporting policy on clean hydrogen and ammonia infrastructure.

📄 抄録(日本語訳)

グリーンアンモニア生産はカーボンニュートラルな肥料への道筋を提供するが、工業的合成は依然としてエネルギー集約型のハーバー・ボッシュ法が支配的である。Ru系触媒は穏やかな実験室条件下で有望な活性を示すものの、実用システムにおけるそのスケーラビリティと運転安定性は未実証のままである。ここで我々は、モジュール式のベンチスケール反応器システムを用いてRu/YHO触媒を実験室からパイロットへの移行にわたって評価することにより、この重大なギャップを埋める。実験室反応器において200 mg担持の2 wt% Ru/YHO触媒は、5 MPaで17,415 μmol g⁻¹ h⁻¹のアンモニア生成速度を達成した。300 gの触媒にスケールアップした場合、10%の持続的なNH₃収率を維持した。従来のハーバー・ボッシュ法と比較して、パイロットシステムは断続的な風力および太陽エネルギーによって駆動され、温室効果ガスの正味ゼロ排出を達成できる。本研究は、再生可能エネルギーをアンモニア生産に統合するための実用的な経路を提供し、実験室規模の触媒的進歩をカーボンニュートラルな工業技術へと変換するモデルを示すものである。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

Green ammonia production offers a pathway to carbon‐neutral fertilizers, yet industrial synthesis remains dominated by the energy‐intensive Haber–Bosch process. While Ru‐based catalysts exhibit promising activity under mild laboratory conditions, their scalability and operational stability in practical systems remain unproven. Here, we bridge this critical gap by using a modular, bench‐scale reactor system to evaluate Ru/YHO catalysts across laboratory‐to‐pilot transitions. A 2 wt% Ru/YHO catalyst with 200 mg loading in a laboratory reactor achieved an ammonia formation rate of 17,415 μmol g −1  h −1 at 5 MPa. When scaled to a 300 g catalyst, it maintained a sustained NH 3 yield of 10%. Compared with the conventional Haber–Bosch process, the pilot system can be powered by intermittent wind and solar energy to achieve net‐zero greenhouse gas emissions. This work offers a practical route for integrating renewable energy into ammonia production and demonstrates a model for translating laboratory‐scale catalytic advances into carbon‐neutral industrial technologies.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。