$25M-apuraha käynnistää uuden keskuksen NCSU:ssa, joka keskittyy fosfaatteihin
Julkaisupäivä:kirjoittanut Rick Smith
North Carolina State University johtaa kansallista tutkimusta vähentääkseen sekä riippuvuutta louhituista fosfaateista että maaperään ja veteen huuhtoutuvan fosforin määrää, National Science Foundation ilmoitti tänään. Tutkimus keskittyy sekä elintarviketurvaan että ympäristön laatuun liittyviin kysymyksiin.
The NSF:n tiede- ja teknologiakeskus – tiede ja teknologiat fosforin kestävälle kehitykselle (STEPS) – pääkonttori sijaitsee NC Staten Centennial Campuksella. Se on NC Staten ja kahdeksan kumppanilaitoksen yhteinen hanke. Keskusta rahoitetaan ensimmäisellä viisivuotisella $25 miljoonan apurahalla, joka voidaan uusia viidellä vuodella.
Fosforin kestävyys on tärkeä ja kiireellinen yhteiskunnallinen ongelma. Olennainen kemiallinen alkuaine, fosfori, on tärkeä rooli elintarvikejärjestelmissä käytetyissä lannoitteissa. Mutta toimituksissa on ongelmia – teollisuus luottaa louhittuihin, uusiutumattomiin fosfaatteihin, jotka saattavat pian loppua – sekä järjestelmän tehottomuutta ja loppupään ympäristövaikutuksia.
"NC State on hyvässä asemassa tuottaa tehokkaita ratkaisuja yhteiskunnallisiin haasteisiin, jotka vaativat merkittävää tieteidenvälistä työtä ja innovaatioita, ja olemme iloisia voidessamme johtaa tätä ratkaisevaa työtä", sanoi NC:n osavaltion liittokansleri Randy Woodson. "STEPSillä on kunnianhimoisia tavoitteita, joilla on potentiaalia saada aikaan valtava ero fosforin kestävyydessä."
Näihin kunnianhimoisiin tavoitteisiin kuuluu helpottaa 25%:n vähentämistä ihmisten riippuvuudessa louhituista fosfaateista ja 25%:lla vähentää fosforin menetyksiä maaperään ja vesivaroihin 25 vuoden kuluessa, mikä parantaa elintarvikejärjestelmien kestävyyttä ja vähentää ympäristövahinkoja.
Jacob Jones, keskuksen johtaja ja materiaalitieteen ja tekniikan professori NC Statessa. (NCSU kuva)
Nykyiset elintarviketuotantojärjestelmät ovat vahvasti riippuvaisia fosforilannoitteista, joista suurin osa on peräisin uusiutumattomista fosfaattiesiintymistä, joita louhitaan Yhdysvaltojen ulkopuolella. Elintarvikejärjestelmässä vain 20% syötettyä fosforia sisällytetään lopulta ihmisen ruokavalioon useiden järjestelmän menetysten ja tehottomuuden vuoksi. "Kadonnut" fosfori kerääntyy maaperään ja makean veden lähteisiin.
"Fosforin aiheuttamat leväkukinnot heikentävät turvallista juomavettä ja meren elämää, ja lisääntyvä fosforivirta valtameriin johtaa myös rannikon kuolleiden vyöhykkeiden laajentumiseen", sanoi Ross Sozzani, kasvi- ja mikrobiologian professori NC Statesta ja keskuksen yhteistyöstä. - apulaisjohtaja. "Ilman puuttumista fosforiin liittyvät ympäristö-, talous- ja kestävyysongelmat kärjistyvät, kun maailman väestö kasvaa vielä 2 miljardilla ihmisellä vuoteen 2050 mennessä."
"STEPS kehittää materiaaleja, teknologioita ja parhaita hallintakäytäntöjä fosforin talteenottoon, kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön", sanoi Jacob Jones, keskuksen johtaja ja materiaalitieteen ja tekniikan professori NC Statesta. "Fosforin kierrätys ja uudelleenkäyttö tarkoittaa teknologioiden ja menetelmien kehittämistä "kadonneen" fosforin talteenottamiseksi maaperästä ja pintavesistä - sekä eläinten ja ihmisten jätteistä - ja sitten kierrätetyn fosforin uudelleenkäyttöä lannoitteissa."
"STEPSin perustaminen on todella vedenjakaja", sanoi Jim Elser, Montanan yliopiston ekologian Bierman-professori ja hankkeen päätutkija. ”Maatalouden fosforihävikki on maailmanlaajuisesti suurin järvien ja jokien veden laadun heikkenemisen aiheuttaja. Lannoitefosforin laaja käyttö on kuitenkin elintärkeää elintarviketurvan saavuttamiseksi tulevina vuosikymmeninä. Ympyrän neliöinti on "paha ongelma", jonka STEPS pyrkii ratkaisemaan. Tämä on todella jännittävä kehitys, joka siirtää maailmanlaajuisen fosforin kestävän kehityksen liikkeen painopisteen Yhdysvaltoihin STEPS-tiimin johdolla.
STEPS on poikkitieteellinen keskus, joka yhdistää fysiikan, biotieteen, yhteiskunta- ja taloustieteiden panokset.
Keskuksen pääkonttori sijoittuu uuteen Kasvitieteiden rakennus, yliopiston koti Plant Sciences Initiative, NC Staten 100-vuotiskampuksella. Tutkijat hyödyntävät monenlaisia akateemisia tieteenaloja – maatalouden tekniikasta, biomolekyyli- ja kemiantekniikasta ja materiaalitieteestä kemiaan, viljelytieteisiin, taloustieteisiin ja sosiologiaan – kehittääkseen materiaaleja ja teknologioita, joita voidaan käyttää ihmisen mittakaavassa samalla kun otetaan huomioon alueellinen ja globaaleihin kysymyksiin.
"NC State University Plant Sciences Building, NC Plant Sciences Initiativen tuleva koti, on suunnittelultaan erilainen", sanoi Richard Linton, NC Staten maatalous- ja biotieteiden korkeakoulun dekaani. "Se rakennettiin erityisesti tukemaan monitieteisiä tiederyhmiä eri korkeakouluista, jotka työskentelevät projekteissa suuriin haasteisiin vastaamiseksi. En voisi kuvitella parempaa pääkonttoria STEPSille. Odotamme innolla maatalouden ratkaisujen kehittämistä yhdessä."
STEPS sisältää myös yli 50 vuotta kestäneen fosforin kenttäkoekokeen Tidewater Research Stationilla Plymouthissa, NC. Tässä kokeessa viljelykasveihin on käytetty erilaisia fosforimääriä, jotta voidaan tutkia tekijöitä, kuten fosforin puutteen sietokykyä sekä fosforin jo valmiutta. maaperään jäävä ns. perinnöllinen fosfori voi silti toimia kasvien ravinneaineena.
STEPS hyödyntää myös kurinalaisia panoksia, kuten ryhmätieteitä ja datatieteitä, samalla kun se hyödyntää alan kumppaneiden asiantuntemusta ohjaamaan keskuksen työtä. Näitä kumppaneita ovat muun muassa maatalousalan sidosryhmät, kunnallinen vesi- ja jätevesihuolto, maatalouden laajennuspalvelut ja muut.
"Tuomalla kaikki näkökulmat yhteen tutkimusprosessin alussa ja koko ajan lisäämme materiaalien ja tekniikoiden vaikutusta, joita kehitämme omaksumista varten", Sozzani sanoi.
STEPSillä on myös vahva inklusiivisuustavoite. STEPS edistää edistymistä kohti tavoitetta, joka koskee yli 501 TP3T:n osallistumista aliedustettuihin vähemmistöryhmiin, mukaan lukien yli 501 TP3T:n osallistuminen ylioppilastutkintoa edeltävään tutkintoon STEM-putkilinjan laajentamiseksi ja kehittämiseksi. Tämän tavoitteen saavuttamisen varmistamiseksi STEPS käyttää todistettuja teoreettisia lähestymistapoja varmistaakseen, että kaikilla sen osallistujilla, erityisesti niillä, jotka kuuluvat tieteessä ja teknologiassa aliedustettuihin ryhmiin, mukaan lukien naiset, vähemmistöt ja vammaiset, on STEPS-kokemuksia, jotka johtavat heidän säilyttämiseensa ja uraansa. etenemistä.
"Tämä vahva sitoutuminen inklusiivisuuteen ja monimuotoisuuteen on osoitus hyödyllisistä kumppanuuksista organisaatioiden ja instituutioiden kanssa, joiden avulla voimme rekrytoida lahjakkaita osallistujia ja vahvistaa uusia tutkimusyhteistyötä", sanoi Louis Martin-Vega, NC Staten College of Engineeringin dekaani. "Ajattelun, kulttuurin, kokemuksen ja lähestymistavan monimuotoisuutta ongelmanratkaisuun tarvitaan todellakin sellaisen yhteiskunnallisen kysymyksen ratkaisemiseksi, jota mikään yksittäinen tieteenala tai ryhmä ei pysty ratkaisemaan yksinään."
"STEPS-tiimi tunnistaa erilaisten taustojen vaikutuksen keskeisten yhteiskunnallisten ongelmien ratkaisemiseen", sanoi Sherine O. Obare, Joint School of Nanoscience and Nanoengineering North Carolina A&T State Universityn ja UNC Greensboron dekaani sekä tutkija. hanke. ”Kaikista taustoista tuleviin ihmisiin vaikuttavien ratkaisujen toteuttaminen edellyttää, että käsittelemme ongelmaa eri näkökulmista, joista on hyötyä laajemmille yhteisöille. Tavoitteenamme on laajentaa osallistumista ja luoda ympäristö, jossa hyödynnämme eri ryhmien yksilöiden aivovoimaa löytääksemme uutta tietoa kestävästä kehityksestä ja löytääksemme muuntavia ratkaisuja.
STEPS sitouttaa yleisöä monin eri tavoin tarjoamalla uuden sarjan täydennyskoulutuskursseja ja täydennyskoulutustodistuksen.
STEPS-kumppaniinstituutioita ovat Arizona State University, Appalachian State University, Joint School of Nanoscience and Engineering North Carolina Agricultural and Technical State Universityssä ja University of North Carolina Greensboro, Floridan yliopiston elintarvike- ja maataloustieteiden instituutti, Marquette University, RTI International ja Illinoisin yliopisto.
Arizonan osavaltion ympäristötekniikan professori Paul Westerhoff toimii keskuksen apulaisjohtajana.
NC State johtaa tällä hetkellä aktiivista NSF Engineering Research Centeriä nimeltä ASSIST, joka kehittää omatehoisia terveydentilan seurantaantureita ja laitteita. Vuonna 2008 perustettu FREEDM Systems Center, älykäs verkko NSF ERC, sijaitsee myös NC Statessa.
(C) NCSU
Alkuperäinen lähde: WRAL TechWire