นักวิจัยในแถบมิดเวสต์ต้องการนำก๊าซเรือนกระจกบางส่วนออกจากปุ๋ยพืชผล
ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐไอโอวาและมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวิชิต้า ในรัฐแคนซัส สหรัฐอเมริกา กำลังร่วมมือกันพัฒนาระบบที่ดักจับไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของเสียเพื่อผลิตปุ๋ยที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากกว่าคาร์บอนถึง 300 เท่า ไดออกไซด์ (CO2).
เป้าหมายใหญ่ของระบบตามผลการวิจัย "คือการส่งเสริม N2O (ไนตรัสออกไซด์)- และ CO2ปุ๋ยไนโตรเจนที่บรรเทาลงพร้อมความยืดหยุ่นทางเศรษฐกิจและจิตสำนึกด้านสิ่งแวดล้อมเป็นวิธีการใหม่ในการบรรเทาความท้าทายที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งคุกคามชุมชนเกษตรกรรมและฟาร์มปศุสัตว์ในแถบมิดเวสต์"
มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสนับสนุนโครงการนี้ด้วยทุนสนับสนุนระยะเวลาสี่ปี มูลค่า 4 ล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยครึ่งหนึ่งมอบให้กับรัฐไอโอวา และอีกครึ่งหนึ่งมอบให้กับรัฐวิชิต้า เงินทุนดังกล่าวมาจากโครงการที่จัดตั้งขึ้นของหน่วยงานเพื่อกระตุ้นการวิจัยการแข่งขัน (EPSCoR)
ทุนสนับสนุน EPSCoR ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และความสามารถทั่วประเทศ ทุนนี้มาจากโครงการ 'track 2' ของ EPSCoR ที่ส่งเสริมความร่วมมือด้านการวิจัยระหว่างรัฐหรือดินแดน เป้าหมายปัจจุบันของโครงการคือ 'การวิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ก้าวหน้าและความสามารถในการฟื้นตัว'
งานของทีมจะรวมถึงการออกแบบวัสดุ กระบวนการ และเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการดักจับทางเคมีไฟฟ้าและการแปลงไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของเสียให้เป็นปุ๋ยที่เรียกว่า 'ยูเรียสีเขียว' การสร้างแบบจำลองวัฏจักรไนโตรเจนในพืชผล การพัฒนาและทดสอบเซ็นเซอร์ไนโตรเจนสำหรับพืชผลและให้ความรู้แก่เกษตรกร และเจ้าของฟาร์มเกี่ยวกับปุ๋ยใหม่
นักวิจัยยังต้องการเพิ่มความยั่งยืนของโครงการด้วยการใช้พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์เคมีไฟฟ้าของปุ๋ยสีเขียว “เราต้องการใช้ประโยชน์จากพลังงานหมุนเวียนที่มีอยู่มากมายซึ่งไอโอวาและแคนซัสผลิตและใช้งานในปัจจุบัน” หลี่กล่าว
Shuang Gu รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลที่ Wichita State จะเป็นผู้นำโครงการนี้ในรัฐแคนซัส เขาจะทำงานร่วมกับ Mark Schneegurt ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ Janet Twomey รองคณบดีวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ด้านบัณฑิตศึกษา การวิจัย และความสำเร็จของคณาจารย์ และเป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมอุตสาหการ ระบบ และวิศวกรรมการผลิต; และ Ruowen Shen ผู้ช่วยศาสตราจารย์จาก Hugo Wall School of Public Affairs
งานของทีม Kansas จะรวมถึงการดักจับและความเข้มข้นของไนเตรต การแยกยูเรีย ศึกษาชุมชนจุลินทรีย์ในดิน การประเมินวงจรชีวิตของปุ๋ยสีเขียว และการพิจารณาผลกระทบทางสังคมของปุ๋ยสีเขียว
นักวิจัยของรัฐไอโอวาและรัฐวิชิต้าได้ทำงานร่วมกันในโครงการอื่นๆ
"มีการทำงานร่วมกันอย่างราบรื่นระหว่าง ISU ในรัฐไอโอวาและ WSU ในรัฐแคนซัสในแง่ของปัญหาร่วมกัน ความสนใจร่วมกันในการทำฟาร์มและฟาร์มปศุสัตว์ในแถบมิดเวสต์ และการเสริมความเชี่ยวชาญด้านการวิจัยและความแข็งแกร่งด้านการศึกษา" Gu กล่าว
หลี่กล่าวว่าโครงการนี้จะทำมากกว่าการสร้างผลิตภัณฑ์ปุ๋ยสีเขียวชนิดใหม่ โดยจะสร้างระบบเทคโนโลยีและความเข้าใจทั้งหมดที่สามารถลดการปล่อยก๊าซไนตรัสออกไซด์จากปุ๋ยได้
นักวิจัยจะค้นพบวิธีการจับไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของเสียจากการไหลบ่าทางการเกษตร พวกเขายังจะพัฒนาเทคโนโลยีในการสังเคราะห์ยูเรียสีเขียวจากไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่รวบรวมไว้
นอกจากนี้ นักวิจัยยังจะทำการวิเคราะห์วงจรชีวิตและเศรษฐศาสตร์ของการใช้ปุ๋ยสีเขียว พัฒนาเซ็นเซอร์ขั้นสูงสำหรับการตรวจวัดการใช้ไนโตรเจนของพืชในภาคสนาม ศึกษาการเผาผลาญไนตรัสออกไซด์ของพืช ดูผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงนโยบาย และทำงานเพื่อสนับสนุนการใช้ ของปุ๋ยสีเขียว
