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Un engrais vert pour lutter contre les émissions de gaz à effet de serre
Le monde est confronté à une crise climatique croissante, et l’un des principaux contributeurs à cette crise sont les émissions de gaz à effet de serre. Au cœur de la région agricole des États-Unis, des chercheurs se rassemblent pour s'attaquer de front à ce problème. La collaboration entre l'Université d'État de l'Iowa et l'Université d'État de Wichita se concentre sur le développement d'un système capable de révolutionner les engrais agricoles et de réduire considérablement leur impact environnemental.
Capturer l'azote résiduel et le dioxyde de carbone
L'innovation clé de ce projet réside dans la capture et l'utilisation des déchets d'azote et de dioxyde de carbone. Ces sous-produits, souvent associés au ruissellement agricole, sont généralement rejetés dans l'atmosphère, contribuant ainsi aux émissions de gaz à effet de serre. Cependant, cette équipe de recherche travaille sur une nouvelle approche pour convertir ces émissions en un engrais vert appelé « urée verte ».
Atténuation des émissions d'oxyde nitreux
L’un des principaux objectifs de cette initiative est de lutter contre les émissions d’oxyde d’azote, qui sont 300 fois plus puissantes que le dioxyde de carbone en tant que gaz à effet de serre. En capturant et en convertissant l’azote résiduaire, les chercheurs visent à développer un engrais azoté durable et respectueux de l’environnement. Cela profitera non seulement à l’environnement, mais également aux communautés agricoles et d’élevage du Midwest menacées par le changement climatique.
Soutien de la National Science Foundation
La National Science Foundation a reconnu l'importance de ce projet et apporte un soutien substantiel. Grâce à une subvention de 4 millions de dollars sur quatre ans du Programme établi pour stimuler la recherche compétitive (EPSCoR), cette recherche devrait avoir un impact significatif. Les subventions EPSCoR sont conçues pour améliorer l'infrastructure et les capacités scientifiques à travers le pays, et cette subvention particulière relève de la catégorie « Track 2 » du programme, qui se concentre sur l'avancement de la recherche sur le changement climatique et de la capacité de résilience.
Deux équipes, une mission
Le projet est réparti entre deux équipes dirigées par des experts dans leurs domaines respectifs. À l'Université d'État de l'Iowa, Wenzhen Li dirige la recherche, avec une équipe multidisciplinaire axée sur les matériaux, les processus et les réacteurs pour le captage et la conversion électrochimiques de l'azote et du dioxyde de carbone résiduels. Ils se consacrent également à sensibiliser les agriculteurs et les éleveurs aux avantages de ce nouvel engrais vert.
Au Kansas, Shuang Gu, professeur agrégé de génie mécanique à l'État de Wichita, mène la charge. Son équipe est chargée de capturer et de concentrer les nitrates, d’étudier les communautés microbiennes du sol et de réaliser des évaluations du cycle de vie des engrais verts. Ils analyseront également les impacts sociétaux de l’adoption de ces engrais respectueux de l’environnement.
Une approche holistique de la durabilité
Cet effort de collaboration va au-delà de la création d’un nouvel engrais vert. Il vise à construire tout un système de technologies et de connaissances pour lutter de manière globale contre les émissions d’oxyde d’azote provenant des engrais. Cela comprend la capture des déchets d’azote et de dioxyde de carbone, la synthèse de l’urée verte et la réalisation d’analyses rigoureuses des avantages environnementaux et économiques des engrais verts.
Exploiter les énergies renouvelables
Pour améliorer davantage la durabilité, les chercheurs prévoient d'alimenter leur processus de synthèse électrochimique avec l'énergie éolienne et solaire, en tirant parti des abondantes ressources énergétiques renouvelables disponibles dans l'Iowa et le Kansas. Cette approche s’inscrit dans l’objectif plus large de réduire l’empreinte carbone associée à la production d’engrais.
Renforcer l’agriculture du Midwest
En fin de compte, cette initiative vise à renforcer l’agriculture du Midwest, le cœur de l’agriculture américaine. En réduisant les émissions d'oxyde d'azote et en offrant une alternative écologique aux engrais traditionnels, cette recherche pourrait contribuer à la prospérité à long terme de l'agriculture du Midwest tout en abordant les défis du changement climatique.
Selon les chercheurs : « Vivant dans le Midwest – le cœur de l’agriculture – nous nous sentions obligés de faire quelque chose pour atténuer ce problème national d’émission de gaz à effet de serre et d’oxyde d’azote. L’engrais azoté allégé en oxyde nitreux pourrait renforcer la prospérité et la prospérité à long terme de l’agriculture du Midwest, tout en atténuant les problèmes de changement climatique.
À mesure que le projet progresse, il a le potentiel non seulement de transformer les pratiques agricoles dans le Midwest, mais également de servir de modèle pour une agriculture durable dans le monde entier. Cette approche innovante démontre que la lutte contre le changement climatique peut aller de pair avec le renforcement de la résilience agricole et de la viabilité économique.