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綠色肥料對抗溫室氣體排放
世界正面臨日益嚴重的氣候危機,而造成這場危機的主要原因之一是溫室氣體排放。 在美國農業區的中心地帶,研究人員正齊心協力解決這個問題。 愛荷華州立大學和威奇托州立大學之間的合作重點是開發一個可以徹底改變農作物肥料並大幅減少對環境影響的系統。
收集廢氮和二氧化碳
該計畫的關鍵創新在於廢氮和二氧化碳的捕獲和利用。 這些副產品通常與農業徑流相關,通常會釋放到大氣中,導致溫室氣體排放。 然而,研究小組正在研究一種新方法,將這些排放物轉化為一種稱為「綠色尿素」的綠色肥料。
減少一氧化二氮排放
這項努力的主要目標之一是減少一氧化二氮的排放,這種溫室氣體的威力比二氧化碳強 300 倍。 透過捕獲和轉化廢氮,研究人員的目標是開發一種可持續且環保的氮肥。 這不僅有利於環境,也有利於受氣候變遷威脅的中西部農牧社區。
美國國家科學基金會的支持
美國國家科學基金會已經認識到該計畫的重要性,並正在提供大力支持。 這項研究獲得了刺激競爭研究既定計畫 (EPSCoR) 為期四年、價值 4 萬美元的資助,將產生重大影響。 EPSCoR 撥款旨在增強全國的科學基礎設施和能力,這項特殊撥款屬於該計畫的「Track 2」類別,重點是推動氣候變遷研究和抵禦能力。
兩個團隊,一個使命
該專案分為兩個團隊,由各自領域的專家領導。 愛荷華州立大學的李文珍領導了這項研究,其多學科團隊專注於電化學捕獲和轉化廢氮和二氧化碳的材料、製程和反應器。 他們也致力於向農民和牧場主宣傳這種新型綠色肥料的好處。
在堪薩斯州,威奇托州立大學機械工程系副教授顧雙正在帶頭進行這項工作。 他的團隊負責捕獲和濃縮硝酸鹽、研究土壤微生物群落以及進行綠色肥料的生命週期評估。 他們還將分析採用這些環保肥料的社會影響。
永續發展的整體方法
這種合作的努力不僅限於創造一種新的綠色肥料。 其目標是建立一整套技術和知識體系,全面應對化學肥料一氧化二氮排放。 這包括捕獲廢氮和二氧化碳,合成綠色尿素,並對綠色肥料的環境和經濟效益進行嚴格分析。
利用可再生能源
為了進一步提高永續性,研究人員計劃利用愛荷華州和堪薩斯州豐富的再生能源,利用風能和太陽能為電化學合成過程提供動力。 這種方法符合減少化肥生產相關碳足跡的更廣泛目標。
加強中西部農業
最終,這項措施是為了支持美國農業的核心中西部農業。 透過減少一氧化二氮排放並提供傳統肥料的環保替代品,這項研究可以為中西部農業的長期繁榮做出貢獻,同時應對氣候變遷挑戰。
用研究人員的話來說,「生活在中西部——農業的中心——我們感到有義務採取一些措施來緩解溫室氣體、一氧化二氮排放的全國性問題。 釋放一氧化二氮的氮肥可以促進中西部農業的長期繁榮和繁榮,同時緩解氣候變遷問題。”
隨著該計畫的進展,它不僅有可能改變中西部的農業實踐,而且可以成為全球永續農業的典範。 這種創新方法表明,應對氣候變遷可以與增強農業復原力和經濟活力齊頭並進。