Οι ερευνητές κατασκευάζουν ένα πράσινο σύστημα λιπασμάτων για την επαναχρησιμοποίηση των απορριμμάτων και τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

Οι ερευνητές της Midwest θέλουν να αφαιρέσουν μερικές από τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τα λιπάσματα των καλλιεργειών.

Ερευνητικές ομάδες από το Iowa State University και το Wichita State University στο Κάνσας των ΗΠΑ, συνεργάζονται για να αναπτύξουν ένα σύστημα που συλλαμβάνει τα απόβλητα άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα για να παράγει ένα πράσινο λίπασμα που μειώνει τις εκπομπές οξειδίου του αζώτου, ενός αερίου θερμοκηπίου 300 φορές πιο ισχυρό από τον άνθρακα. διοξείδιο (CO₂).

Ο μεγάλος στόχος του συστήματος, σύμφωνα με μια περίληψη έρευνας, «είναι η προώθηση του Ν₂Ο (νιτρώδες οξείδιο)- και CO₂ανακουφισμένα αζωτούχα λιπάσματα με οικονομική ανθεκτικότητα και περιβαλλοντική συνείδηση ​​ως έναν καινοτόμο τρόπο για τον μετριασμό των προκλήσεων που τίθενται στις αγροτικές και κτηνοτροφικές κοινότητες της Midwest που απειλούνται από την κλιματική αλλαγή».

Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών υποστηρίζει το έργο με μια τετραετή επιχορήγηση, 4 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ, με τα μισά να πηγαίνουν στην Πολιτεία της Αϊόβα και τα μισά να πηγαίνουν στην Πολιτεία Γουίτσιτα. Η χρηματοδότηση προέρχεται από το Established Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR) του οργανισμού.

Οι επιχορηγήσεις EPSCoR έχουν σχεδιαστεί για τη δημιουργία επιστημονικών υποδομών και δυνατοτήτων σε ολόκληρη τη χώρα. Αυτή η επιχορήγηση προέρχεται από το πρόγραμμα «track 2» της EPSCoR που προωθεί τις ερευνητικές συνεργασίες μεταξύ κρατών ή εδαφών. Η τρέχουσα εστίαση του προγράμματος είναι η «προώθηση της έρευνας για την κλιματική αλλαγή και της ικανότητας ανθεκτικότητας».

Τα καθήκοντα της ομάδας θα περιλαμβάνουν το σχεδιασμό υλικών, διεργασιών και αντιδραστήρων για την ηλεκτροχημική δέσμευση και μετατροπή αποβλήτων αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα για ένα λίπασμα γνωστό ως «πράσινη ουρία», μοντελοποίηση του κύκλου αζώτου στις καλλιέργειες, ανάπτυξη και δοκιμή αισθητήρων αζώτου για καλλιέργειες και εκπαίδευση των αγροτών. και κτηνοτρόφοι για το νέο λίπασμα.

Οι ερευνητές θέλουν επίσης να ενισχύσουν τη βιωσιμότητα του έργου χρησιμοποιώντας αιολική και ηλιακή ενέργεια για να τροφοδοτήσουν την ηλεκτροχημική σύνθεση του πράσινου λιπάσματός τους. «Θέλουμε να εκμεταλλευτούμε την άφθονη ανανεώσιμη ενέργεια που παράγουν και χρησιμοποιούν επί του παρόντος η Αϊόβα και το Κάνσας», είπε ο Λι.

Ο Shuang Gu, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας στο Wichita State, θα ηγηθεί του έργου στο Κάνσας. Θα συνεργαστεί με τον Mark Schneegurt, καθηγητή βιολογικών επιστημών. Janet Twomey, αναπληρώτρια κοσμήτορας του Κολλεγίου Μηχανικών για μεταπτυχιακές σπουδές, έρευνα και επιτυχία στο διδακτικό προσωπικό και καθηγήτρια βιομηχανικών, συστημάτων και μηχανικών κατασκευής· και Ruowen Shen, επίκουρος καθηγητής στο Hugo Wall School of Public Affairs.

Τα καθήκοντα της ομάδας του Κάνσας θα περιλαμβάνουν τη δέσμευση και τη συμπύκνωση νιτρικών αλάτων, τον διαχωρισμό της ουρίας, τη μελέτη των μικροβιακών κοινοτήτων του εδάφους, τη διεξαγωγή αξιολογήσεων του κύκλου ζωής των πράσινων λιπασμάτων και τον προσδιορισμό των κοινωνικών επιπτώσεων των πράσινων λιπασμάτων.

Οι ερευνητές της Πολιτείας της Αϊόβα και της Πολιτείας Γουίτσιτα έχουν συνεργαστεί σε άλλα έργα.

«Υπάρχει μια απρόσκοπτη συνέργεια μεταξύ της ISU στην Αϊόβα και της WSU στο Κάνσας όσον αφορά τα κοινά προβλήματα, το ενιαίο ενδιαφέρον για τη γεωργία και την εκτροφή στη Midwest και τη συμπλήρωση της ερευνητικής τεχνογνωσίας και της δύναμης της εκπαίδευσης», είπε ο Gu.

Ο Λι είπε ότι το έργο θα κάνει περισσότερα από τη δημιουργία ενός νέου, πράσινου προϊόντος λιπάσματος. Θα δημιουργήσει ένα ολόκληρο σύστημα τεχνολογιών και κατανοήσεων που θα μπορούσαν να μειώσουν τις εκπομπές οξειδίου του αζώτου από τα λιπάσματα.

Οι ερευνητές θα καταλάβουν πώς να συλλάβουν τα απόβλητα αζώτου και διοξειδίου του άνθρακα από τις γεωργικές απορροές. Θα αναπτύξουν επίσης τεχνολογία για τη σύνθεση πράσινης ουρίας από το συλλεγμένο άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα.

Οι ερευνητές θα κάνουν επίσης αναλύσεις κύκλου ζωής και οικονομικές αναλύσεις της χρήσης πράσινου λιπάσματος, θα αναπτύξουν προηγμένους αισθητήρες για τη μέτρηση της χρήσης αζώτου από τα φυτά, θα μελετήσουν τον μεταβολισμό του μονοξειδίου του αζώτου στα φυτά, θα εξετάσουν τις επιπτώσεις των αλλαγών πολιτικής και θα εργαστούν για να ενθαρρύνουν τη χρήση από πράσινα λιπάσματα.