Synthetische meststoffen (vb. ammoniak/NH3) zijn van vitaal belang, maar hun productie, een stikstoffixatieproces genoemd, is tegelijkertijd ook milieubelastend. Een potentieel alternatief is plasma, een deels geïoniseerd gas bestaande uit een brede waaier aan deeltjessoorten die atypische chemie mogelijk maken, compatiebel met de huidige duurzaamheidsstandaarden. Het doel van deze thesis is om plasma-gebaseerde stikstoffixatie verder te ontrafelen, met een focus op (1) de rol van gepulst plasma in het bereiken van een lage energieconsumptie, (2) de functie van H2O als een waterstofbron in stikstoffixatie en (3) het doorgronden van de onderliggende stikstoffixatiechemie in vochtige lucht- en stikstofplasma’s in een gecombineerde experimentele en modeleerstudie met de volgende voornaamste conclusies: (1) We ontrafelen d.m.v. een chemisch kinetisch model in combinatie met experimenten dat o.a. de sterke temperatuurdaling veroorzaakt door de pulsen aan de basis ligt voor de lage energieconsumptie in dit gepulst plasma. (2) Door water toe te voegen aan het experiment als vloeistof en als damp (i.e. in de gasfase) tonen we aan dat voornamelijk gasvormig water een rol speelt bij een integreren van waterstof in water gebaseerde ammoniak synthese. (3) Als laatste identificeren we een significant verliesmechanisme van HNO2 en NH3, dat best in rekening wordt gebracht in alternatieve stikstoffixatie technologieën indien deze samen gesynthetiseerd worden.