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Fertilizante verde para combatir las emisiones de gases de efecto invernadero
El mundo se enfrenta a una creciente crisis climática, y uno de los principales contribuyentes a esta crisis son las emisiones de gases de efecto invernadero. En el corazón de la región agrícola de Estados Unidos, los investigadores se están uniendo para abordar este problema de frente. La colaboración entre la Universidad Estatal de Iowa y la Universidad Estatal de Wichita se centra en desarrollar un sistema que pueda revolucionar los fertilizantes para cultivos y reducir sustancialmente su impacto ambiental.
Captura de nitrógeno y dióxido de carbono residuales
La innovación clave de este proyecto radica en la captura y utilización del nitrógeno y el dióxido de carbono residuales. Estos subproductos, a menudo asociados con escorrentías agrícolas, normalmente se liberan a la atmósfera, contribuyendo a las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, este equipo de investigación está trabajando en un enfoque novedoso para convertir estas emisiones en un fertilizante verde conocido como "urea verde".
Mitigación de las emisiones de óxido nitroso
Uno de los objetivos principales de este esfuerzo es combatir las emisiones de óxido nitroso, que son 300 veces más potentes que el dióxido de carbono como gas de efecto invernadero. Al capturar y convertir el nitrógeno residual, los investigadores pretenden desarrollar un fertilizante nitrogenado sostenible y respetuoso con el medio ambiente. Esto no sólo beneficiará al medio ambiente sino también a las comunidades agrícolas y ganaderas del Medio Oeste amenazadas por el cambio climático.
Apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias
La Fundación Nacional de Ciencias ha reconocido la importancia de este proyecto y está brindando un apoyo sustancial. Con una subvención de cuatro años y 4 millones de dólares del Programa Establecido para Estimular la Investigación Competitiva (EPSCoR), esta investigación tendrá un impacto significativo. Las subvenciones EPSCoR están diseñadas para mejorar la infraestructura y las capacidades científicas en todo el país, y esta subvención en particular se incluye en la categoría "Pista 2" del programa, que se centra en promover la investigación sobre el cambio climático y la capacidad de resiliencia.
Dos equipos, una misión
El proyecto se divide entre dos equipos liderados por expertos en sus respectivos campos. En la Universidad Estatal de Iowa, Wenzhen Li encabeza la investigación, con un equipo multidisciplinario que se centra en materiales, procesos y reactores para la captura electroquímica y la conversión de nitrógeno y dióxido de carbono residuales. También se dedican a educar a agricultores y ganaderos sobre los beneficios de este nuevo fertilizante verde.
En Kansas, Shuang Gu, profesor asociado de ingeniería mecánica en el estado de Wichita, lidera la iniciativa. Su equipo es responsable de capturar y concentrar nitrato, estudiar las comunidades microbianas del suelo y realizar evaluaciones del ciclo de vida de los fertilizantes verdes. También analizarán los impactos sociales de la adopción de estos fertilizantes respetuosos con el medio ambiente.
Un enfoque holístico de la sostenibilidad
Este esfuerzo de colaboración va más allá de la creación de un nuevo fertilizante verde. Su objetivo es construir todo un sistema de tecnologías y conocimientos para combatir de forma integral las emisiones de óxido nitroso procedentes de los fertilizantes. Esto incluye capturar nitrógeno y dióxido de carbono residuales, sintetizar urea verde y realizar análisis rigurosos de los beneficios ambientales y económicos de los fertilizantes verdes.
Aprovechar la energía renovable
Para mejorar aún más la sostenibilidad, los investigadores planean impulsar su proceso de síntesis electroquímica con energía eólica y solar, aprovechando los abundantes recursos de energía renovable disponibles en Iowa y Kansas. Este enfoque se alinea con el objetivo más amplio de reducir la huella de carbono asociada con la producción de fertilizantes.
Fortalecimiento de la agricultura del Medio Oeste
En última instancia, esta iniciativa tiene como objetivo reforzar la agricultura del Medio Oeste, el corazón de la agricultura estadounidense. Al reducir las emisiones de óxido nitroso y ofrecer una alternativa ecológica a los fertilizantes tradicionales, esta investigación podría contribuir a la prosperidad a largo plazo de la agricultura del Medio Oeste y, al mismo tiempo, abordar los desafíos del cambio climático.
En palabras de los investigadores, “al vivir en el Medio Oeste, el corazón de la agricultura, nos sentimos obligados a hacer algo para aliviar este problema nacional de emisión de gases de efecto invernadero y óxido nitroso. El fertilizante nitrogenado sin óxido nitroso podría fortalecer el éxito y la prosperidad a largo plazo de la agricultura del Medio Oeste, al tiempo que mitiga los problemas del cambio climático”.
A medida que avanza el proyecto, tiene el potencial no solo de transformar las prácticas agrícolas en el Medio Oeste sino también de servir como modelo para la agricultura sostenible en todo el mundo. Este enfoque innovador demuestra que abordar el cambio climático puede ir de la mano con mejorar la resiliencia agrícola y la viabilidad económica.