Midtvesten-forskere ønsker at tage nogle af drivhusgasemissionerne ud af gødning.
Forskerhold fra Iowa State University og Wichita State University i Kansas, USA, går sammen om at udvikle et system, der opfanger affaldsnitrogen og kuldioxid for at producere en grøn gødning, der reducerer emissionerne af lattergas, en drivhusgas 300 gange mere potent end kulstof dioxid (CO2).
Systemets store mål, ifølge et forskningsresumé, "er at fremme N2O (nitrogenoxid)- og CO2aflastet kvælstofgødning med økonomisk modstandsdygtighed og miljøbevidsthed som en innovativ måde at afbøde de udfordringer, som klimaforandringer truede Midtvesten-landbrug og ranchingsamfund."
National Science Foundation støtter projektet med et fireårigt tilskud på 4 millioner USD, hvor halvdelen går til Iowa State og halvdelen går til Wichita State. Finansieringen er fra agenturets etablerede program til at stimulere konkurrenceforskning (EPSCoR).
EPSCoR-bevillinger er designet til at opbygge videnskabelig infrastruktur og kapaciteter over hele landet. Denne bevilling er fra EPSCoR's 'spor 2'-program, der fremmer forskningssamarbejde mellem stater eller territorier. Programmets nuværende fokus er "fremme forskning i klimaændringer og modstandsdygtighed."
Holdets opgaver vil omfatte design af materialer, processer og reaktorer til elektrokemisk opsamling og omdannelse af affaldsnitrogen og kuldioxid til en gødning kendt som 'grøn urinstof', modellering af nitrogenkredsløbet i afgrøder, udvikling og test af nitrogensensorer til afgrøder og uddannelse af landmænd og ranchere om den nye gødning.
Forskerne ønsker også at øge projektets bæredygtighed ved at bruge vind- og solenergi til at drive den elektrokemiske syntese af deres grønne gødning. "Vi ønsker at drage fordel af rigelig vedvarende energi, som Iowa og Kansas i øjeblikket genererer og bruger," sagde Li.
Shuang Gu, en lektor i maskinteknik ved Wichita State, vil lede projektet i Kansas. Han vil arbejde sammen med Mark Schneegurt, professor i biologiske videnskaber; Janet Twomey, College of Engineerings associerede dekan for kandidatstudier, forskning og fakultetssucces og professor i industri-, system- og produktionsteknik; og Ruowen Shen, en assisterende professor i Hugo Wall School of Public Affairs.
Kansas-teamets opgaver vil omfatte opsamling og koncentration af nitrat, separering af urinstof, undersøgelse af jordmikrobielle samfund, udførelse af livscyklusvurderinger af grøn gødning og bestemmelse af samfundsmæssige konsekvenser af grøn gødning.
Iowa State og Wichita State forskere har arbejdet sammen om andre projekter.
"Der er en sømløs synergi mellem ISU i Iowa og WSU i Kansas i form af fælles problemer, fælles interesse for landbrug og ranching i Midtvesten og komplementering af forskningsekspertise og uddannelsesstyrke," sagde Gu.
Li sagde, at projektet vil gøre mere end at skabe et nyt, grønt gødningsprodukt. Det vil skabe et helt system af teknologier og forståelser, der kan reducere udledningen af lattergas fra gødning.
Forskerne vil finde ud af, hvordan man opsamler affaldskvælstof og kuldioxid fra landbrugets afstrømning. De vil også udvikle teknologi til at syntetisere grønt urinstof fra det opsamlede nitrogen og kuldioxid.
Forskerne vil også lave livscyklus- og økonomiske analyser af brugen af grøn gødning, udvikle avancerede sensorer til måling af kvælstofforbrug i marken af planter, studere plantemetabolisme af lattergas, se på virkningerne af politiske ændringer og arbejde for at fremme brugen af grøn gødning.
