Il professore di ingegneria della WSU guida una sovvenzione di 2 milioni di dollari per ridurre le emissioni di protossido di azoto

Sostenuto da una sovvenzione di 2 milioni di dollari dalla National Science Foundation (NSF), un gruppo di ricercatori della Wichita State University spera di creare un cambiamento di paradigma dall’uso di fertilizzanti dannosi a base di protossido di azoto a fertilizzanti azotati più ecologici che ridurrebbero i gas serra.

Il progetto per frenare il protossido di azoto è una collaborazione tra ricercatori della WSU e della Iowa State University, guidati dal Dr. Shuang Gu della WSU, professore associato al College of Engineering, e dal Dr. Wenzhen Li, professore al College of Engineering dell'Iowa State . I ricercatori dell’ISU hanno inoltre ricevuto 2 milioni di dollari dal Programma istituito dalla NSF per stimolare la ricerca competitiva (EPSCoR).

Il team WSU lavorerà a fianco del team ISU per esplorare fertilizzanti che abbiano un impatto ambientale inferiore riducendo le emissioni di gas serra (GHG), tra cui protossido di azoto e anidride carbonica, con l’obiettivo di consentire un passaggio verso un’agricoltura più sostenibile.

“La nostra ricerca è importante perché il protossido di azoto ha un potenziale di riscaldamento globale 300 volte superiore a quello dell’anidride carbonica e ha contribuito al 7% delle emissioni di gas serra degli Stati Uniti nel 2020”, ha affermato Gu. “Un sorprendente 74% delle emissioni di protossido di azoto provengono da applicazioni di fertilizzanti agricoli, una percentuale determinata in gran parte dalla domanda sempre crescente di cibo, fibre ed energia”.

L’obiettivo del progetto è sviluppare un sistema di elettroproduzione alimentato da energia rinnovabile (vento e luce solare) per produrre fertilizzanti azotati verdi che sono fondamentalmente diversi dagli attuali processi di termoproduzione che consumano energia fossile non rinnovabile (carbone, petrolio e gas naturale). . L’uso di energia rinnovabile piuttosto che di energia fossile non rinnovabile potrebbe alleviare l’impatto agricolo del cambiamento climatico garantendo al tempo stesso la sostenibilità dell’agricoltura e dell’allevamento del Midwest.

La tecnologia dei fertilizzanti verdi ha un grande potenziale per creare posti di lavoro ad alto salario per le regioni agricole e di allevamento locali, in particolare per le minoranze a basso reddito nelle aree rurali, espandendo così le capacità e le opportunità per le comunità agricole che sono colpite in modo sproporzionato dai cambiamenti climatici. Pertanto, hanno collaborato con il Dodge City Community College (DC3) nel tutoraggio degli studenti delle minoranze e nella formazione di istruttori di insegnamento delle minoranze in aree strettamente allineate, tra cui le scienze agricole e la gestione di aziende agricole e ranch.

Il risultato del progetto dovrebbe portare a una comprensione approfondita delle emissioni di gas serra del protossido di azoto, del riciclaggio dei nitrati, della sintesi dell’urea, della cattura e conversione dell’anidride carbonica e dell’utilizzo di fertilizzanti azotati verdi in agricoltura. Dovrebbe anche aprire la strada a nuove generazioni di tecnologie per il rilevamento del protossido di azoto e dei nitrati, membrane anionoselettive e una produzione chimica efficiente.

"Questo progetto di ricerca riunisce un team multidisciplinare di scienziati della WSU e dell'ISU che potrebbe consentire un importante cambio di paradigma", ha affermato il dottor Anthony Muscat, preside del WSU College of Engineering. “Il loro lavoro ha il potenziale per gettare le basi per promuovere collaborazioni e associazioni sia nella riduzione del protossido di azoto dei gas serra che nella promozione dei fertilizzanti verdi nel mondo accademico, nel governo, nelle industrie, nell’agricoltura e nelle comunità”.

Le due sovvenzioni da 2 milioni di dollari verranno assegnate in un periodo di quattro anni. L'NSF EPSCoR è progettato per stabilire partenariati con il governo, l'istruzione superiore e l'industria volti a influenzare miglioramenti sostenibili nelle infrastrutture di ricerca, nella capacità di ricerca e sviluppo (R&S) di una giurisdizione e, quindi, nella sua competitività in termini di ricerca e sviluppo. I premi NSF Research Infrastructure Improvement Track-2 Focused EPSCoR Collaboration (RII Track-2 FEC) offrono l’opportunità di creare team collaborativi intergiurisdizionali di ricercatori EPSCoR in aree di interesse di scienza, tecnologia, ingegneria e matematica (STEM) coerenti con la NSF 2022-2026 Piano strategico.