<p>由于應對氣候變化的努力，許多人聽到了&ldquo;關閉碳循環(huán)&rdquo;這一口號&mdash;&mdash;一種全球努力，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有用的東西，以減輕污染對地球的破壞性影響。另一個環(huán)境挑戰(zhàn)與二氧化碳無關，而是與氮有關。現(xiàn)在，一項關閉氮循環(huán)的雄心勃勃的計劃正在進行中，隨之而來的是美國和世界各地農(nóng)業(yè)革命的潛力。</p> <p>&nbsp;</p> <p>佐治亞理工學院將與其他四所大學一起成為CASFER的一部分，這是一個NSF工程研究中心(NSF- erc)。在國家科學基金會2600萬美元的初始贈款支持下，CASFER尋求通過開發(fā)捕獲、回收和生產(chǎn)脫碳氮基化肥(NBFs)的新技術和項目，將美國從氮循環(huán)污染轉(zhuǎn)變?yōu)榈h(huán)經(jīng)濟。加入佐治亞理工學院的還有佛羅里達農(nóng)業(yè)機械大學、凱斯西儲大學、麻省理工學院和德克薩斯理工大學，后者將領導這項工作，并作為CASFER的總部。</p> <p>&nbsp;</p> <p>氮被用于許多商業(yè)應用，但最重要的用途之一是在NBFs中種植糧食。NBFs被排放到田間，但大多數(shù)沒有得到利用&mdash;&mdash;80%被沖走和浪費，最終成為分水嶺的污染物。在美國國家科學基金會的支持下，這支由大學組成的團隊將嘗試回收和再利用化肥中的主要元素氮化合物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>化學與生物分子工程學院(ChBE)的董事教授和Thomas L. Gossage主席Paul Kohl說:&ldquo;通過從水中提取污染物并將它們轉(zhuǎn)化為可用的污染物，我們是在將其轉(zhuǎn)化為正負。&rdquo;Paul Kohl和George W. Woodruff機械工程學院的副教授Marta Hatzell共同領導了佐治亞理工學院CASFER項目。&ldquo;這個過程既能減少污染，又能降低農(nóng)業(yè)成本。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>CASFER將致力于實現(xiàn)其目標的三個重點領域。第一個是測量和分析數(shù)據(jù)，以確定收集廢棄肥料的新機會和地點，并確定肥料對個別環(huán)境的確切影響。</p> <p>&nbsp;</p> <p>第二個領域&mdash;&mdash;科爾和哈澤爾的重點&mdash;&mdash;是從三種環(huán)境中實際收集和分離氮化合物，它們通常出現(xiàn)在這三種環(huán)境中:農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)場、畜牧場和污水處理廠。他們將開發(fā)專門的分離方法，將氮污染物從各種環(huán)境中分離出來，創(chuàng)造新型的聚合物膜，將化合物分離和濃縮成溶液，可轉(zhuǎn)化為未來使用。這項工作將在喬治亞理工學院的實驗室開始，但之后該團隊將建造試驗臺&mdash;&mdash;小型拖車大小的便攜式實驗室&mdash;&mdash;來現(xiàn)場測試他們的分離方法。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Hatzell說:&ldquo;我們所有的分離技術都將是模塊化的、電氣化的，而且主要是脫碳的。&rdquo;&ldquo;我們的總體目標是設計合成新肥料或從廢物中回收舊肥料的工藝，其價格與傳統(tǒng)化學制造工藝相同或更低。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>第三個領域是將濃縮溶液重新轉(zhuǎn)化為可用的肥料。100多年來，人類一直以同樣的方式生產(chǎn)化肥，使用一種昂貴的化學過程，需要天然氣&mdash;&mdash;一種供應短缺的資源。CASFER的研究人員將開發(fā)轉(zhuǎn)化方法，以創(chuàng)造新的肥料，并將其分配回農(nóng)田用于種植作物。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;美國國家科學基金會工程研究中心的一個優(yōu)勢是，他們有能力將跨學科的學術團隊聚集在一起進行融合研究，以確定解決棘手社會挑戰(zhàn)的新方法，&rdquo;美國國家科學基金會工程助理主任蘇珊&middot;馬古利斯(Susan Margulies)說。&ldquo;憑借獨特的測試平臺和行業(yè)合作伙伴，這些中心創(chuàng)新并轉(zhuǎn)化了有效和可持續(xù)的解決方案。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>CASFER將為農(nóng)業(yè)帶來巨大的變化。自1985年工程研究中心項目啟動以來，美國國家科學基金會為開放倫理委員會提供的撥款不足100筆，旨在促進行業(yè)領導者、政府機構(gòu)和高等教育機構(gòu)之間的創(chuàng)新和合作。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;幾十年來，美國國家科學基金會工程研究中心通過大膽的研究、合作伙伴關系以及對包容和擴大參與的堅定承諾，改變了美國的技術，促進了創(chuàng)新，&rdquo;國家科學基金會主任塞圖拉曼&middot;潘查納坦說。&ldquo;新的國家科學基金會中心將繼續(xù)影響改善全國人民的生活。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>展望未來，大學將開展培訓和教育等勞動力發(fā)展努力，為新一代農(nóng)民和科學家在氮循環(huán)經(jīng)濟中工作做好準備。</p> <p>&nbsp;</p> <p>參與資助的佐治亞理工學院的研究人員包括Kohl(聯(lián)合推力領導者)、Andrew Medford和ChBE的Joseph Scott;來自伍德拉夫?qū)W院的Peter Hesketh(聯(lián)合推力領導者)和Hatzell(推力領導者/聯(lián)合pi);Mary-Lynn Realff來自材料科學與工程學院;來自CEISMC的Lizanne DeStefano (EWD主管);以及喬治亞理工學院的Jie Xu和Milad Navaei。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>