Исследователи Среднего Запада хотят сократить часть выбросов парниковых газов из удобрений.
Исследовательские группы из Университета штата Айова и Университета штата Уичито в Канзасе, США, объединяются для разработки системы, которая улавливает отработанный азот и углекислый газ для производства экологически чистых удобрений, которые сокращают выбросы закиси азота, парникового газа, в 300 раз более мощного, чем углерод. диоксид (СО2).
Основная цель системы, согласно резюме исследования, «состоит в продвижении азотных удобрений с пониженным содержанием N2O (закиси азота) и CO2, обладающих экономической устойчивостью и экологическим сознанием, как инновационного способа смягчения проблем, возникающих перед сельским хозяйством и скотоводством Среднего Запада, находящимся под угрозой изменения климата. сообщества».
Национальный научный фонд поддерживает проект, предоставляя четырехлетний грант в размере 4 миллионов долларов США, половина из которых пойдет штату Айова, а половина — штату Уичито. Финансирование осуществляется из Программы агентства по стимулированию конкурентных исследований (EPSCoR).
Гранты EPSCoR предназначены для создания научной инфраструктуры и возможностей по всей стране. Этот грант предоставлен в рамках программы EPSCoR «трек 2», которая способствует исследовательскому сотрудничеству между штатами и территориями. В настоящее время основное внимание в программе уделяется «продвижению исследований в области изменения климата и повышению устойчивости».
В задачи группы будет входить разработка материалов, процессов и реакторов для электрохимического улавливания и преобразования отходов азота и углекислого газа в удобрение, известное как «зеленая мочевина», моделирование азотного цикла в сельскохозяйственных культурах, разработка и тестирование датчиков азота для сельскохозяйственных культур и обучение фермеров. и владельцы ранчо о новом удобрении.
Исследователи также хотят повысить устойчивость проекта, используя энергию ветра и солнца для электрохимического синтеза своих зеленых удобрений. «Мы хотим воспользоваться обильными возобновляемыми источниками энергии, которые в настоящее время производят и используют Айова и Канзас», — сказал Ли.
Шуан Гу, доцент кафедры машиностроения в штате Уичито, возглавит проект в Канзасе. Он будет работать с Марком Шнегуртом, профессором биологических наук; Джанет Туми, заместитель декана Инженерного колледжа по вопросам аспирантуры, исследований и преподавательского успеха, профессор промышленной, системной и производственной инженерии; и Руовен Шен, доцент Школы по связям с общественностью Хьюго Уолла.
В задачи команды из Канзаса будут входить улавливание и концентрация нитратов, отделение мочевины, изучение микробных сообществ почвы, проведение оценки жизненного цикла зеленых удобрений и определение воздействия зеленых удобрений на общество.
Исследователи штатов Айова и Уичито вместе работали над другими проектами.
«Между ISU в Айове и WSU в Канзасе существует тесная синергия с точки зрения общих проблем, общего интереса к сельскому хозяйству и скотоводству Среднего Запада, а также дополнения исследовательского опыта и образования», — сказал Гу.
Ли сказал, что проект даст больше, чем просто создание нового экологически чистого удобрения. Это создаст целую систему технологий и пониманий, которые смогут сократить выбросы закиси азота из удобрений.
Исследователи придумают, как улавливать ненужный азот и углекислый газ из сельскохозяйственных стоков. Они также разработают технологию синтеза зеленой мочевины из собранного азота и углекислого газа.
Исследователи также проведут анализ жизненного цикла и экономический анализ использования зеленых удобрений, разработают современные датчики для измерения использования азота растениями в полевых условиях, изучат метаболизм закиси азота в растениях, рассмотрят влияние изменений в политике и будут работать над поощрением использования азота. зеленых удобрений.
«Живя на Среднем Западе – в сердце сельского хозяйства, – писали Гу и Ли, – мы чувствовали себя обязанными что-то сделать, чтобы облегчить национальную проблему выбросов парниковых газов и закиси азота. Азотные удобрения без закиси азота могут укрепить долгосрочное процветание и процветание сельского хозяйства Среднего Запада, одновременно смягчая проблемы изменения климата».
Источник «World Fertilizer Market»
