#Nông nghiệp bền vững #Phân bón xanh #Giảm thiểu biến đổi khí hậu #Nông nghiệp Trung Tây
Phân bón xanh để chống phát thải khí nhà kính
Thế giới đang phải đối mặt với cuộc khủng hoảng khí hậu ngày càng gia tăng và một trong những nguyên nhân chính gây ra cuộc khủng hoảng này là phát thải khí nhà kính. Tại trung tâm vùng nông nghiệp của Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đang cùng nhau giải quyết vấn đề này. Sự hợp tác giữa Đại học Bang Iowa và Đại học Bang Wichita tập trung vào việc phát triển một hệ thống có thể cách mạng hóa phân bón cây trồng và giảm đáng kể tác động đến môi trường của chúng.
Thu hồi Nitơ và Carbon Dioxide thải
Sự đổi mới quan trọng trong dự án này nằm ở việc thu giữ và sử dụng nitơ và carbon dioxide thải. Những sản phẩm phụ này, thường liên quan đến dòng chảy nông nghiệp, thường được thải vào khí quyển, góp phần phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu này đang nghiên cứu một phương pháp mới để chuyển đổi lượng khí thải này thành phân bón xanh được gọi là “urê xanh”.
Giảm thiểu phát thải oxit nitơ
Một trong những mục tiêu chính của nỗ lực này là chống lại lượng khí thải oxit nitơ, mạnh gấp 300 lần so với carbon dioxide như một loại khí nhà kính. Bằng cách thu giữ và chuyển đổi nitơ thải, các nhà nghiên cứu mong muốn phát triển một loại phân bón nitơ bền vững và thân thiện với môi trường. Điều này sẽ không chỉ mang lại lợi ích cho môi trường mà còn cho các cộng đồng nông nghiệp và chăn nuôi ở vùng Trung Tây đang bị đe dọa bởi biến đổi khí hậu.
Hỗ trợ của Quỹ khoa học quốc gia
Quỹ khoa học quốc gia đã nhận ra tầm quan trọng của dự án này và đang cung cấp hỗ trợ đáng kể. Với khoản tài trợ trị giá 4 triệu đô la trong 2 năm từ Chương trình thành lập nhằm khuyến khích nghiên cứu cạnh tranh (EPSCoR), nghiên cứu này dự kiến sẽ tạo ra tác động đáng kể. Các khoản tài trợ EPSCoR được thiết kế để tăng cường cơ sở hạ tầng và năng lực khoa học trên toàn quốc và khoản tài trợ đặc biệt này thuộc danh mục “Đường XNUMX” của chương trình, tập trung vào việc thúc đẩy năng lực nghiên cứu và khả năng phục hồi về biến đổi khí hậu.
Hai đội, một nhiệm vụ
Dự án được chia thành hai nhóm do các chuyên gia trong lĩnh vực tương ứng của họ lãnh đạo. Tại Đại học bang Iowa, Wenzhen Li đang dẫn đầu nghiên cứu, với một nhóm đa ngành tập trung vào vật liệu, quy trình và lò phản ứng để thu giữ và chuyển đổi điện hóa nitơ và carbon dioxide thải. Họ cũng tận tâm giáo dục nông dân và chủ trang trại về lợi ích của loại phân bón xanh mới này.
Ở Kansas, Shuang Gu, phó giáo sư kỹ thuật cơ khí tại bang Wichita, đang dẫn đầu cuộc điều tra. Nhóm của ông chịu trách nhiệm thu giữ và cô đặc nitrat, nghiên cứu các cộng đồng vi sinh vật trong đất và tiến hành đánh giá vòng đời của phân bón xanh. Họ cũng sẽ phân tích các tác động xã hội của việc sử dụng các loại phân bón thân thiện với môi trường này.
Một cách tiếp cận toàn diện cho sự bền vững
Nỗ lực hợp tác này còn vượt ra ngoài việc tạo ra một loại phân bón xanh mới. Nó nhằm mục đích xây dựng toàn bộ hệ thống công nghệ và kiến thức để chống lại phát thải oxit nitơ từ phân bón một cách toàn diện. Điều này bao gồm thu giữ nitơ và carbon dioxide thải, tổng hợp urê xanh và tiến hành phân tích nghiêm ngặt về lợi ích kinh tế và môi trường của phân bón xanh.
Khai thác năng lượng tái tạo
Để nâng cao hơn nữa tính bền vững, các nhà nghiên cứu có kế hoạch cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp điện hóa bằng năng lượng gió và mặt trời, tận dụng nguồn năng lượng tái tạo dồi dào có sẵn ở Iowa và Kansas. Cách tiếp cận này phù hợp với mục tiêu rộng hơn là giảm lượng khí thải carbon liên quan đến sản xuất phân bón.
Tăng cường nông nghiệp Trung Tây
Cuối cùng, sáng kiến này nhằm củng cố nền nông nghiệp Trung Tây, trung tâm của nền nông nghiệp Mỹ. Bằng cách giảm lượng khí thải oxit nitơ và đưa ra giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho phân bón truyền thống, nghiên cứu này có thể góp phần mang lại sự thịnh vượng lâu dài cho nền nông nghiệp Trung Tây đồng thời giải quyết các thách thức về biến đổi khí hậu.
Theo lời của các nhà nghiên cứu, “Sống ở vùng Trung Tây - trung tâm của nông nghiệp - chúng tôi cảm thấy có nghĩa vụ phải làm gì đó để giảm bớt vấn đề quốc gia về khí nhà kính, phát thải oxit nitơ. Phân bón nitơ giải phóng oxit nitơ có thể củng cố sự thịnh vượng và thịnh vượng lâu dài của nền nông nghiệp Trung Tây, đồng thời giảm thiểu các vấn đề biến đổi khí hậu.”
Khi dự án tiến triển, nó có tiềm năng không chỉ thay đổi phương thức canh tác ở Trung Tây mà còn đóng vai trò là mô hình cho nông nghiệp bền vững trên toàn thế giới. Cách tiếp cận sáng tạo này chứng tỏ rằng việc giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu có thể đi đôi với việc tăng cường khả năng phục hồi của nông nghiệp và khả năng tồn tại về mặt kinh tế.