日本设计新型电化学技术，用尿液制成肥料或促进太空农业发展

东京理工大学的研究人员设计了一种新的电化学技术，可以用尿素制造氨基肥料，这一技术或促进太空农业的发展，实现空间站长期居住的食物供给。

从未来社会的角度来看，在空间站等极端封闭的环境中，粮食种植和废物管理的自给自足至关重要。但是，仍然缺少实现这一目标的技术。在一项新的研究中，日本科学家揭示了他们的最新突破：一种廉价而有效的方法，可通过简化的人造尿液制备液态肥料（氨），具有种植食物和处理废物的理想双重目的。

在极端环境中，即使是最普通的任务也似乎是无法克服的挑战。由于这些困难，当我们寻求扩大人类在地球和太空中的探索极限时，进行这种探索的人们无疑将面临这样的条件，这些条件无论出于何种意图和目的，都不利于人类的居住。

无论是在南极还是在火星上（可能在不久的将来），任何预期的长期定居面临的首要挑战之一是要实现一定程度的自治。实现这种自主权的关键是确保食物自给自足。因此，毫无疑问，太空农业技术是东京理科大学太空殖民地研究中心目前正在进行的研究主题之一。这里的研究人员希望带头推动安全和可持续的太空农业的技术发展，目的是在空间站等极端封闭的环境中长期维持人类的生命。

为此，由东京理科大学的初级副教授铃木纪弘（Norihiro Suzuki）领导的一组日本研究人员进行了一项创新研究，该研究发表在
著名的《新化学杂志》的封面文章。在这项研究中，Suzuki博士及其团队旨在解决封闭环境（如太空站中）的食品生产问题。

该研究小组（包括来自日本ORC Manufacturing Co. Ltd.的冈崎明弘，高木启和和泉泽泉）设计了一种“电化学”工艺，可从人造尿液样品中提取铵离子（通常在标准肥料中发现）。他们的实验装置很简单：一方面，有一个“反应”池，带有“掺硼金刚石”（BDD）电极和由二氧化钛制成的光诱导催化剂或“光催化剂”材料。另一方面，有一个带有简单铂电极的“反”电池。当电流通过反应池时，尿素被氧化，形成铵离子。

然后，研究小组通过比较有和没有光催化作用的细胞的反应，研究了在光催化剂存在下该细胞是否会更有效。他们发现，尽管最初消耗的尿素几乎相同，但引入光催化剂后，产生的氮基离子在时间和分布上都发生了变化。值得注意的是，在光催化剂的存在下，亚硝酸根和硝酸根离子的浓度没有升高。这表明光催化剂的存在促进了铵离子的形成。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

铃木博士说：“我们计划用实际的尿液样本进行实验，因为它不仅包含对植物营养至关重要的主要元素（磷，氮，钾），而且还包含次要元素（硫，钙，镁）！ “因此，铃木博士和他的团队乐观地认为，这种方法为在封闭空间内生产液态肥料提供了坚实的基础。铃木博士观察到： “对于在空间站等极端封闭的空间中保持长期停留非常有用。”

实验装置示意图