Ja, es ist möglich, Wasserstoff und Stickstoff ohne Katalysator unter Plasma zu Ammoniak zu synthetisieren. Dies geschieht durch die sogenannte Plasma-basierte Ammoniaksynthese.

Plasma, insbesondere Nicht-Gleichgewichts- oder Niedertemperaturplasma, erzeugt hochenergetische Elektronen, die die Stickstoff- und Wasserstoffmoleküle aktivieren und so die Reaktionsbarriere zur Bildung von Ammoniak überwinden können. In dieser Umgebung werden N≡N-Bindungen in Stickstoffmolekülen gebrochen, was es ihnen ermöglicht, mit Wasserstoff zu reagieren und Ammoniak zu bilden.

Ein Katalysator ist in traditionellen Verfahren wie dem Haber-Bosch-Verfahren notwendig, um die Reaktion bei niedrigen Temperaturen und Drücken effizient zu machen. Im Plasma ist jedoch die hohe Energie der Elektronen ausreichend, um die Reaktion zu ermöglichen, sodass ein Katalysator nicht zwingend erforderlich ist. Dennoch wird manchmal ein Katalysator eingesetzt, um die Effizienz und Selektivität weiter zu erhöhen.