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Fertilizzante verde per combattere le emissioni di gas serra
Il mondo sta affrontando una crescente crisi climatica e uno dei maggiori contributori a questa crisi sono le emissioni di gas serra. Nel cuore della regione agricola degli Stati Uniti, i ricercatori si stanno unendo per affrontare questo problema direttamente. La collaborazione tra Iowa State University e Wichita State University è focalizzata sullo sviluppo di un sistema in grado di rivoluzionare i fertilizzanti delle colture e ridurne sostanzialmente l’impatto ambientale.
Catturare l'azoto di scarto e l'anidride carbonica
L’innovazione chiave di questo progetto risiede nella cattura e nell’utilizzo dell’azoto e del biossido di carbonio di scarto. Questi sottoprodotti, spesso associati al deflusso agricolo, vengono generalmente rilasciati nell’atmosfera, contribuendo alle emissioni di gas serra. Tuttavia, questo gruppo di ricerca sta lavorando a un nuovo approccio per convertire queste emissioni in un fertilizzante verde noto come “urea verde”.
Mitigazione delle emissioni di protossido di azoto
Uno degli obiettivi principali di questo impegno è combattere le emissioni di protossido di azoto, che sono 300 volte più potenti del biossido di carbonio come gas serra. Catturando e convertendo l'azoto di scarto, i ricercatori mirano a sviluppare un fertilizzante azotato sostenibile e rispettoso dell'ambiente. Ciò andrà a beneficio non solo dell’ambiente, ma anche delle comunità agricole e di allevamento del Midwest minacciate dal cambiamento climatico.
Il sostegno della National Science Foundation
La National Science Foundation ha riconosciuto l’importanza di questo progetto e sta fornendo un sostegno sostanziale. Con una sovvenzione quadriennale di 4 milioni di dollari da parte del Programma stabilito per stimolare la ricerca competitiva (EPSCoR), questa ricerca è destinata ad avere un impatto significativo. Le sovvenzioni EPSCoR sono progettate per migliorare le infrastrutture e le capacità scientifiche in tutta la nazione, e questa particolare sovvenzione rientra nella categoria “Traccia 2” del programma, che si concentra sul progresso della ricerca sui cambiamenti climatici e sulla capacità di resilienza.
Due squadre, una missione
Il progetto è diviso tra due team guidati da esperti nei rispettivi settori. Alla Iowa State University, Wenzhen Li sta guidando la ricerca, con un team multidisciplinare concentrato su materiali, processi e reattori per la cattura elettrochimica e la conversione di azoto e anidride carbonica di scarto. Si impegnano inoltre a educare agricoltori e allevatori sui vantaggi di questo nuovo fertilizzante verde.
In Kansas, Shuang Gu, professore associato di ingegneria meccanica presso lo stato di Wichita, è a capo della carica. Il suo team è responsabile della cattura e della concentrazione dei nitrati, dello studio delle comunità microbiche del suolo e della conduzione di valutazioni del ciclo di vita dei fertilizzanti verdi. Analizzeranno inoltre gli impatti sociali derivanti dall'adozione di questi fertilizzanti rispettosi dell'ambiente.
Un approccio olistico alla sostenibilità
Questo sforzo di collaborazione va oltre la creazione di un nuovo fertilizzante verde. Mira a costruire un intero sistema di tecnologie e conoscenze per combattere in modo completo le emissioni di protossido di azoto provenienti dai fertilizzanti. Ciò include la cattura dell’azoto e dell’anidride carbonica di scarto, la sintesi dell’urea verde e la conduzione di analisi rigorose dei benefici ambientali ed economici dei fertilizzanti verdi.
Sfruttare l’energia rinnovabile
Per migliorare ulteriormente la sostenibilità, i ricercatori intendono alimentare il loro processo di sintesi elettrochimica con energia eolica e solare, sfruttando le abbondanti risorse di energia rinnovabile disponibili in Iowa e Kansas. Questo approccio è in linea con l’obiettivo più ampio di ridurre l’impronta di carbonio associata alla produzione di fertilizzanti.
Rafforzare l’agricoltura del Midwest
In definitiva, questa iniziativa mira a rafforzare l’agricoltura del Midwest, il cuore dell’agricoltura americana. Riducendo le emissioni di protossido di azoto e offrendo un’alternativa ecologica ai fertilizzanti tradizionali, questa ricerca potrebbe contribuire alla prosperità a lungo termine dell’agricoltura del Midwest e allo stesso tempo affrontare le sfide del cambiamento climatico.
Nelle parole dei ricercatori, “Vivendo nel Midwest – il cuore dell’agricoltura – ci siamo sentiti obbligati a fare qualcosa per alleviare questo problema nazionale delle emissioni di gas serra e di protossido di azoto. Il fertilizzante azotato a base di protossido di azoto potrebbe rafforzare la prosperità e la prosperità a lungo termine dell’agricoltura del Midwest, mitigando al tempo stesso i problemi del cambiamento climatico”.
Man mano che il progetto avanza, ha il potenziale non solo di trasformare le pratiche agricole nel Midwest, ma anche di fungere da modello per l’agricoltura sostenibile in tutto il mondo. Questo approccio innovativo dimostra che affrontare il cambiamento climatico può andare di pari passo con il miglioramento della resilienza agricola e della sostenibilità economica.