Midtvesten-forskere ønsker å ta noen av klimagassutslippene ut av gjødsel.
Forskningsteam fra Iowa State University og Wichita State University i Kansas, USA, går sammen for å utvikle et system som fanger opp avfallsnitrogen og karbondioksid for å produsere en grønn gjødsel som reduserer utslipp av lystgass, en klimagass som er 300 ganger kraftigere enn karbon. dioksid (CO2).
Systemets store mål, ifølge et forskningsoppsummering, "er å fremme N2O (nitrogenoksid)- og CO2avlastet nitrogengjødsel med økonomisk motstandskraft og miljøbevissthet som en innovativ måte å dempe utfordringene på klimaendringerstruede Midtvestens jordbruks- og setersamfunn."
National Science Foundation støtter prosjektet med et fireårig stipend på USD 4 millioner, der halvparten går til Iowa State og halvparten går til Wichita State. Finansieringen er fra byråets etablerte program for å stimulere konkurranseforskning (EPSCoR).
EPSCoR-tilskudd er designet for å bygge vitenskapelig infrastruktur og kapasitet over hele landet. Dette tilskuddet er fra EPSCoRs 'spor 2'-program som fremmer forskningssamarbeid mellom stater eller territorier. Programmets nåværende fokus er "fremme forskning på klimaendringer og motstandskraft."
Teamets oppgaver vil inkludere å designe materialer, prosesser og reaktorer for elektrokjemisk fangst og konvertering av avfallsnitrogen og karbondioksid for en gjødsel kjent som "grønn urea", modellering av nitrogensyklusen i avlinger, utvikling og testing av nitrogensensorer for avlinger og opplæring av bønder og gårdbrukere om den nye gjødselen.
Forskerne ønsker også å øke prosjektets bærekraft ved å bruke vind- og solenergi til å drive den elektrokjemiske syntesen av deres grønne gjødsel. "Vi ønsker å dra nytte av rikelig med fornybar energi som Iowa og Kansas for tiden genererer og bruker," sa Li.
Shuang Gu, en førsteamanuensis i maskinteknikk ved Wichita State, skal lede prosjektet i Kansas. Han vil jobbe med Mark Schneegurt, en professor i biologiske vitenskaper; Janet Twomey, College of Engineerings assisterende dekan for hovedfagsstudier, forskning og fakultetsuksess og professor i industri-, system- og produksjonsteknikk; og Ruowen Shen, en assisterende professor ved Hugo Wall School of Public Affairs.
Kansas-teamets oppgaver vil inkludere å fange og konsentrere nitrat, separere urea, studere jordmikrobielle samfunn, gjennomføre livssyklusvurderinger av grønn gjødsel og bestemme samfunnsmessige konsekvenser av grønn gjødsel.
Forskerne fra Iowa State og Wichita State har jobbet sammen om andre prosjekter.
"Det er en sømløs synergi mellom ISU i Iowa og WSU i Kansas når det gjelder felles problemer, samlet interesse for oppdrett og ranching i Midtvesten, og utfylling av forskningsekspertise og utdanningsstyrke," sa Gu.
Li sa at prosjektet vil gjøre mer enn å lage et nytt, grønt gjødselprodukt. Det vil skape et helt system av teknologier og forståelser som kan redusere lystgassutslipp fra gjødsel.
Forskerne skal finne ut hvordan de kan fange opp avfallsnitrogen og karbondioksid fra landbruksavrenning. De vil også utvikle teknologi for å syntetisere grønt urea fra oppsamlet nitrogen og karbondioksid.
Forskerne vil også gjøre livssyklus- og økonomiske analyser av bruk av grønn gjødsel, utvikle avanserte sensorer for måling av nitrogenbruk i planter i felten, studere plantemetabolisme av lystgass, se på virkningene av politiske endringer og arbeide for å oppmuntre til bruk. av grønn gjødsel.
