Istraživači sa Srednjeg zapada žele smanjiti dio emisija stakleničkih plinova iz gnojiva usjeva.
Istraživački timovi sa Sveučilišta Iowa State i Wichita State University u Kansasu, SAD, udružuju se kako bi razvili sustav koji hvata otpadni dušik i ugljični dioksid za proizvodnju zelenog gnojiva koje smanjuje emisije dušikovog oksida, stakleničkog plina 300 puta snažnijeg od ugljika dioksid (CO2).
Veliki cilj sustava, prema sažetku istraživanja, "je promicanje N2O (dušikov oksid)- i CO2olakšana dušična gnojiva s ekonomskom otpornošću i ekološkom sviješću kao inovativan način za ublažavanje izazova pred poljoprivrednim i stočarskim zajednicama Srednjeg zapada ugroženim klimatskim promjenama."
Nacionalna zaklada za znanost podupire projekt četverogodišnjim darovnicama od 4 milijuna američkih dolara, pri čemu pola ide državi Iowa, a pola državi Wichita. Sredstva potječu iz uspostavljenog programa agencije za poticanje konkurentskog istraživanja (EPSCoR).
Potpore EPSCoR-a osmišljene su za izgradnju znanstvene infrastrukture i sposobnosti diljem zemlje. Ova potpora dolazi iz EPSCoR-ovog programa 'track 2' koji promiče istraživačku suradnju između država ili teritorija. Trenutačni fokus programa je 'unapređenje istraživanja klimatskih promjena i sposobnosti otpornosti'.
Zadaci tima uključivat će dizajniranje materijala, procesa i reaktora za elektrokemijsko hvatanje i pretvorbu otpadnog dušika i ugljičnog dioksida za gnojivo poznato kao 'zelena urea', modeliranje ciklusa dušika u usjevima, razvoj i testiranje senzora dušika za usjeve i edukaciju poljoprivrednika i rančeri o novom gnojivu.
Istraživači također žele povećati održivost projekta korištenjem energije vjetra i sunca za pokretanje elektrokemijske sinteze njihovog zelenog gnojiva. "Želimo iskoristiti obilje obnovljive energije koju Iowa i Kansas trenutno proizvode i koriste", rekao je Li.
Shuang Gu, izvanredni profesor strojarstva u državi Wichita, vodit će projekt u Kansasu. Radit će s Markom Schneegurtom, profesorom bioloških znanosti; Janet Twomey, prodekanica Tehničkog fakulteta za diplomske studije, istraživanje i fakultetski uspjeh te profesorica industrijskog, sistemskog i proizvodnog inženjerstva; i Ruowen Shen, docent na Hugo Wall School of Public Affairs.
Zadaci tima iz Kansasa uključivat će hvatanje i koncentriranje nitrata, odvajanje uree, proučavanje mikrobnih zajednica u tlu, provođenje procjena životnog ciklusa zelenih gnojiva i utvrđivanje utjecaja zelenih gnojiva na društvo.
Istraživači država Iowa i Wichita surađivali su na drugim projektima.
"Postoji besprijekorna sinergija između ISU-a u Iowi i WSU-a u Kansasu u smislu zajedničkih problema, zajedničkog interesa za poljoprivredu i stočarstvo na srednjem zapadu, te nadopunjavanja istraživačke stručnosti i obrazovne snage", rekao je Gu.
Li je rekao da će projekt učiniti više od stvaranja novog, zelenog proizvoda gnojiva. Stvorit će cijeli sustav tehnologija i razumijevanja koji bi mogli smanjiti emisije dušikovog oksida iz gnojiva.
Istraživači će otkriti kako uhvatiti otpadni dušik i ugljični dioksid iz poljoprivrednih voda. Također će razviti tehnologiju za sintezu zelene ureje iz prikupljenog dušika i ugljičnog dioksida.
Istraživači će također raditi analize životnog ciklusa i ekonomske analize korištenja zelenog gnojiva, razviti napredne senzore za mjerenje potrošnje dušika u biljkama na terenu, proučavati metabolizam dušikovog oksida u biljkama, promatrati utjecaje promjena politike i raditi na poticanju upotrebe zelenih gnojiva.
