Professor de engenharia da WSU lidera doação de US$ 2 milhões para reduzir as emissões de óxido nitroso

Apoiado por uma subvenção de 2 milhões de dólares da National Science Foundation (NSF), um grupo de investigadores da Universidade Estatal de Wichita espera criar uma mudança de paradigma da utilização de fertilizantes nocivos à base de óxido nitroso para fertilizantes azotados mais ecológicos que reduziriam os gases com efeito de estufa.

O projeto para reduzir o óxido nitroso é uma colaboração entre pesquisadores da WSU e da Iowa State University, liderados pelo Dr. Shuang Gu da WSU, professor associado da Faculdade de Engenharia, e pelo Dr. . Os pesquisadores da ISU também receberam US$ 2 milhões do Programa Estabelecido da NSF para Estimular a Pesquisa Competitiva (EPSCoR).

A equipa da WSU trabalhará em conjunto com a equipa da ISU para explorar fertilizantes que tenham uma menor pegada ambiental, reduzindo as emissões de gases com efeito de estufa (GEE), incluindo óxido nitroso e dióxido de carbono, com o objectivo de permitir uma mudança para uma agricultura mais sustentável.

“Nossa pesquisa é importante porque o óxido nitroso tem 300 vezes o potencial de aquecimento global do dióxido de carbono e contribuiu para 7% das emissões de GEE dos Estados Unidos em 2020”, disse Gu. “Assombrosos 74% das emissões de óxido nitroso provêm de aplicações de fertilizantes agrícolas, uma percentagem impulsionada em grande parte pela procura cada vez maior de alimentos, fibras e energia.”

O objetivo do projeto é desenvolver um sistema de eletrofabricação alimentado por energia renovável (vento e luz solar) para produzir fertilizantes nitrogenados verdes que sejam fundamentalmente diferentes dos atuais processos de termofabricação que consomem energia fóssil não renovável (carvão, petróleo e gás natural). . A utilização de energia renovável em vez de energia fóssil não renovável poderia aliviar o impacto agrícola das alterações climáticas, garantindo ao mesmo tempo a sustentabilidade da agricultura e pecuária do Centro-Oeste.

A tecnologia de fertilizantes verdes tem um grande potencial para criar empregos com salários mais elevados para as regiões agrícolas e pecuárias locais, especialmente para as minorias de baixos rendimentos nas zonas rurais, expandindo assim as capacidades e oportunidades para as comunidades agrícolas que são desproporcionalmente afectadas pelas alterações climáticas. Como tal, fizeram parceria com o Dodge City Community College (DC3) na orientação de estudantes de minorias e na formação de instrutores de ensino para minorias em áreas estreitamente alinhadas, incluindo ciências agrícolas e gestão de explorações agrícolas e ranchos.

O resultado do projecto deverá levar a uma compreensão profunda das emissões de óxido nitroso de GEE, da reciclagem de nitratos, da síntese de ureia, da captura e conversão de dióxido de carbono e da utilização de fertilizantes de azoto verde na agricultura. Deverá também abrir caminho para novas gerações de tecnologias de detecção de óxido nitroso e nitrato, membrana selectiva de aniões e produção química eficiente.

“Este projeto de pesquisa reúne uma equipe multidisciplinar de cientistas da WSU e da ISU que pode permitir uma importante mudança de paradigma”, disse o Dr. Anthony Muscat, reitor da Faculdade de Engenharia da WSU. “O seu trabalho tem o potencial de estabelecer as bases para a promoção de colaborações e associações tanto na redução do óxido nitroso de GEE como na promoção de fertilizantes verdes em toda a academia, governo, indústrias, agricultura e comunidades.”

As duas doações de US$ 2 milhões serão concedidas ao longo de um período de quatro anos. O NSF EPSCoR foi concebido para estabelecer parcerias com o governo, o ensino superior e a indústria que são concebidas para afectar melhorias sustentáveis ​​na infra-estrutura de investigação, capacidade de investigação e desenvolvimento (I&D) de uma jurisdição e, portanto, na sua competitividade em I&D. Os prêmios NSF Research Infrastructure Improvement Track-2 Focused EPSCoR Collaboration (RII Track-2 FEC) oferecem oportunidades para construir equipes colaborativas interjurisdicionais de investigadores EPSCoR em áreas de foco de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) consistentes com o NSF 2022-2026 Plano estratégico.