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온실가스 배출을 방지하기 위한 녹색 비료
세계는 점점 커지는 기후 위기에 직면해 있으며, 이 위기의 주요 원인 중 하나는 온실가스 배출입니다. 미국 농업 지역의 중심부에서 연구자들이 이 문제를 정면으로 해결하기 위해 함께 모였습니다. 아이오와 주립대학교와 위치타 주립대학교의 협력은 작물 비료에 혁명을 일으키고 환경에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있는 시스템을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다.
폐질소 및 이산화탄소 포집
이 프로젝트의 핵심 혁신은 폐질소와 이산화탄소를 포집하고 활용하는 것입니다. 종종 농업 유출수와 관련된 이러한 부산물은 일반적으로 대기로 방출되어 온실가스 배출에 기여합니다. 그러나 이 연구팀은 이러한 배출물을 "녹색 요소"라고 알려진 녹색 비료로 전환하는 새로운 접근 방식을 연구하고 있습니다.
아산화질소 배출 완화
이러한 노력의 주요 목표 중 하나는 온실가스인 이산화탄소보다 300배 더 강력한 아산화질소 배출을 방지하는 것입니다. 연구진은 폐질소를 포집하고 전환함으로써 지속 가능하고 환경 친화적인 질소 비료를 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이는 환경뿐만 아니라 기후 변화로 위협받는 중서부 농업 및 목장 지역사회에도 도움이 될 것입니다.
국립과학재단의 지원
국립과학재단은 이 프로젝트의 중요성을 인식하고 실질적인 지원을 제공하고 있습니다. 경쟁력 있는 연구를 촉진하기 위한 확립된 프로그램(EPSCoR)에서 4년 동안 2만 달러의 보조금을 지원받은 이 연구는 상당한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. EPSCoR 보조금은 전국의 과학 인프라와 역량을 강화하기 위해 고안되었으며, 이 특정 보조금은 기후 변화 연구 및 탄력성 역량 발전에 초점을 맞춘 프로그램의 "트랙 XNUMX" 범주에 속합니다.
두 팀, 하나의 임무
프로젝트는 각 분야의 전문가가 이끄는 두 팀으로 나누어집니다. 아이오와 주립대학교에서 Wenzhen Li는 폐질소와 이산화탄소의 전기화학적 포집 및 전환을 위한 재료, 공정 및 반응기에 초점을 맞춘 다학문적 팀과 함께 연구를 주도하고 있습니다. 그들은 또한 이 새로운 녹색 비료의 이점에 대해 농부와 목장주를 교육하는 데 전념하고 있습니다.
캔자스에서는 위치타 주립대학교 기계공학과 부교수 Shuang Gu가 이 일을 주도하고 있습니다. 그의 팀은 질산염 포집 및 농축, 토양 미생물 군집 연구, 녹색 비료의 수명 주기 평가 수행을 담당하고 있습니다. 또한 이러한 환경 친화적인 비료 채택이 사회적으로 미치는 영향을 분석할 것입니다.
지속 가능성에 대한 전체적인 접근 방식
이러한 공동 노력은 새로운 녹색 비료를 만드는 것 이상으로 확장됩니다. 비료에서 발생하는 아산화질소 배출을 종합적으로 방지하기 위한 전체 기술 및 지식 시스템을 구축하는 것을 목표로 합니다. 여기에는 폐질소와 이산화탄소 포집, 녹색 요소 합성, 녹색 비료의 환경적, 경제적 이점에 대한 엄격한 분석 수행이 포함됩니다.
재생 에너지 활용
지속 가능성을 더욱 향상시키기 위해 연구원들은 아이오와와 캔자스에서 이용 가능한 풍부한 재생 에너지 자원을 활용하여 풍력 및 태양 에너지로 전기화학 합성 공정을 강화할 계획입니다. 이러한 접근 방식은 비료 생산과 관련된 탄소 배출량을 줄인다는 더 넓은 목표와 일치합니다.
중서부 농업 강화
궁극적으로 이 계획은 미국 농업의 핵심인 중서부 농업을 강화하는 것입니다. 아산화질소 배출을 줄이고 기존 비료에 대한 친환경적 대안을 제시함으로써 이 연구는 중서부 농업의 장기적인 번영에 기여하는 동시에 기후 변화 문제를 해결할 수 있습니다.
연구원들은 “농업의 중심지인 중서부에 살고 있는 우리는 온실가스, 아산화질소 배출이라는 국가적 문제를 완화하기 위해 뭔가를 해야 한다는 의무감을 느꼈습니다. 아산화질소로 완화된 질소 비료는 중서부 농업의 장기적인 번영과 번영을 강화하는 동시에 기후 변화 문제를 완화할 수 있습니다.”
프로젝트가 진행됨에 따라 중서부 지역의 농업 관행을 변화시킬 뿐만 아니라 전 세계적으로 지속 가능한 농업의 모델이 될 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 기후 변화에 대처하는 것이 농업 회복력과 경제적 생존 가능성을 향상시키는 것과 함께 이루어질 수 있음을 보여줍니다.