对不可再生、对环境不友好的氮肥(如无水氨和硝酸氨)的巨大依赖对美国的农业和工业都构成了重大挑战。仅在明尼苏达州,每年的氮肥进口额就达到 4 亿至 8 亿美元,凸显了当前做法带来的经济压力和环境影响。当前氮肥工业技术以哈伯-博施法为主,该法每年提供超过 1.3 亿吨氨,同时养活了全球约 40% 的人口。然而,它也造成了全球约 2% 的能源消耗和 1.5% 的温室气体 (GHG) 排放。哈伯-博施法的反应条件分别在 200 至 400 个大气压和 400 至 600°C 范围内。除了环境挑战之外,这种极端的温度和压力条件也反映了高昂的资本成本。因此,这些缺点为创新提供了机会,并且迫切需要一种更节能、更具成本效益、温室气体排放更低的工艺,以减轻环境影响并促进农业可持续发展。