Raziskovalci na srednjem zahodu želijo zmanjšati emisije toplogrednih plinov iz gnojil za pridelke.
Raziskovalni skupini z državne univerze Iowa in državne univerze Wichita v Kansasu v ZDA se združujeta pri razvoju sistema, ki zajema odpadni dušik in ogljikov dioksid za proizvodnjo zelenega gnojila, ki zmanjšuje emisije dušikovega oksida, toplogrednega plina, ki je 300-krat močnejši od ogljika. dioksid (CO2).
Po povzetku raziskave je velik cilj sistema "promocija N2O (dušikov oksid)- in CO2razbremenjena dušikova gnojila z ekonomsko odpornostjo in okoljsko zavestjo kot inovativen način za ublažitev izzivov, ki jih predstavljajo kmetijske in živinorejske skupnosti na Srednjem zahodu, ki jih ogrožajo podnebne spremembe."
Nacionalna znanstvena fundacija podpira projekt s štiriletno donacijo v višini 4 milijonov ameriških dolarjev, pri čemer polovico prejme država Iowa, polovica pa država Wichita. Financiranje izvira iz ustaljenega programa agencije za spodbujanje konkurenčnih raziskav (EPSCoR).
Donacije EPSCoR so namenjene izgradnji znanstvene infrastrukture in zmogljivosti po vsej državi. Ta štipendija je iz programa EPSCoR 'track 2', ki spodbuja raziskovalno sodelovanje med državami ali ozemlji. Trenutni poudarek programa je 'napredovanje raziskav o podnebnih spremembah in sposobnost odpornosti'.
Naloge skupine bodo vključevale načrtovanje materialov, procesov in reaktorjev za elektrokemično zajemanje in pretvorbo odpadnega dušika in ogljikovega dioksida za gnojilo, znano kot 'zelena sečnina', modeliranje dušikovega cikla v pridelkih, razvoj in testiranje dušikovih senzorjev za pridelke in izobraževanje kmetov. in živinorejci o novem gnojilu.
Raziskovalci želijo tudi povečati trajnost projekta z uporabo vetrne in sončne energije za napajanje elektrokemične sinteze njihovega zelenega gnojila. "Želimo izkoristiti obilico obnovljive energije, ki jo trenutno proizvajata in uporabljata Iowa in Kansas," je dejal Li.
Shuang Gu, izredni profesor strojništva v državi Wichita, bo vodil projekt v Kansasu. Sodeloval bo z Markom Schneegurtom, profesorjem bioloških znanosti; Janet Twomey, prodekanja Visoke šole za inženiring za podiplomski študij, raziskave in uspešnost fakultete ter profesorica industrijskega, sistemskega in proizvodnega inženirstva; in Ruowen Shen, docent na šoli za javne zadeve Hugo Wall.
Naloge ekipe iz Kansasa bodo zajemale in koncentrirale nitrat, ločevale sečnino, preučevale mikrobne skupnosti v tleh, izvajale ocene življenjskega cikla zelenih gnojil in določale vplive zelenih gnojil na družbo.
Raziskovalci držav Iowa in Wichita so sodelovali pri drugih projektih.
"Med ISU v Iowi in WSU v Kansasu obstaja brezhibna sinergija v smislu skupnih problemov, skupnega interesa za kmetovanje in živinorejo na srednjem zahodu ter dopolnjevanja raziskovalnega strokovnega znanja in moči izobraževanja," je dejal Gu.
Li je dejal, da bo projekt naredil več kot ustvaril nov, zeleni gnojilni izdelek. Ustvaril bo celoten sistem tehnologij in razumevanj, ki bi lahko zmanjšali emisije dušikovega oksida iz gnojil.
Raziskovalci bodo ugotovili, kako zajeti odpadni dušik in ogljikov dioksid iz kmetijskih odtokov. Razvili bodo tudi tehnologijo za sintezo zelene sečnine iz zbranega dušika in ogljikovega dioksida.
Raziskovalci bodo opravili tudi analizo življenjskega cikla in ekonomske analize uporabe zelenih gnojil, razvili napredne senzorje za merjenje porabe dušika v rastlinah na terenu, preučevali presnovo dušikovega oksida v rastlinah, preučevali vplive sprememb politike in si prizadevali za spodbujanje uporabe zelenih gnojil.
