Autopistas ahogadas por el tráfico, supermercados cargados de existencias cultivadas con fertilizantes de campos lejanos y prácticamente todo lo que tocamos derivado de los plásticos a base de petróleo. Es difícil imaginar una vida más allá de nuestro mundo alimentado con combustibles fósiles. El oro negro nos ha traído una prosperidad sin precedentes, perotambién ha contaminado nuestro medio ambiente, tal vez de forma irreparable, y está en oferta limitada. ¿Y ahora qué?
La respuesta, mi amigo, está soplando en el viento. Pero no de la manera lastimera e inalcanzable que Bob Dylan expresó en sus famosas letras. El nitrógeno que da vida fluye a nuestro alrededor y, según el bioquímico de la Universidad Estatal de Utah, Lance Seefeldt yotros científicos importantes, tiene la clave para la sostenibilidad más allá de la energía no renovable.
La Oficina de Ciencias Energéticas Básicas del Departamento de Energía de EE. UU. Reunió a Seefeldt y otros 16 expertos en investigación de nitrógeno en Washington, DC para una cumbre de octubre de 2016 para discutir el campo actual de la química de activación de nitrógeno y sus direcciones futuras. El equipo informa sus conclusiones enun artículo de revisión en la edición del 25 de mayo de 2018 de la revista ciencia .
"Esta reunión fue un 'Quién es Quién' de la investigación de nitrógeno", dice Seefeldt, profesor del Departamento de Química y Bioquímica de la USU, miembro de la Academia Estadounidense para el Avance de la Ciencia y copresidente de la reunión ". Nuestro grupo incluyóEl Premio Nobel Robert Schrock y la culminación de nuestros esfuerzos es realmente un tour de force. Ninguno de nosotros, individualmente, podría haber escrito este informe ".
Toda la vida en la tierra requiere nitrógeno y un 80 por ciento de la atmósfera del planeta, en forma de dinitrógeno, está compuesta por el gas que sustenta la vida. Sin embargo, ni los animales ni las plantas pueden acceder al nitrógeno directamente.
"Es una ironía increíble", dice Seefeldt. "Necesitamos nitrógeno para sobrevivir y estamos nadando en un mar, pero no podemos llegar a él. Los humanos y los animales obtienen nitrógeno de las proteínas en nuestros alimentos. Plantasobtener nitrógeno del suelo "
que es donde los combustibles fósiles entraron en escena hace aproximadamente un siglo. Los científicos alemanes Franz Haber y Carl Bösch fueron pioneros en un proceso revolucionario para romper los enlaces ultrafuertes del nitrógeno y permitir la producción de fertilizantes a escala comercial, lo que estimuló un crecimiento sin precedentes de la comida globalsuministro y, posteriormente, la población mundial.
"Fue una de las maravillas tecnológicas de la historia, pero actualmente consume alrededor del dos por ciento del suministro mundial de combustibles fósiles y, por lo tanto, viene con una huella de carbono muy pesada", dice Seefeldt.
¿Qué concluyeron él y sus colegas científicos de su cumbre? Es hora de embarcarse en una nueva revolución.
"Existen oportunidades para lograr vías radicalmente mejoradas, nuevas y diferentes para lograr transformaciones de nitrógeno", escriben los científicos. "Pero el progreso en este sentido requerirá una comprensión a nivel molecular de las reacciones de transformación de nitrógeno, así como ...descubrimiento de nuevos sistemas catalíticos y medios alternativos para entregar la energía necesaria para impulsar esas reacciones ".
Seefeldt y su equipo de USU, cuya investigación es respaldada por el DOE, ya han sido pioneros en los esfuerzos hacia un proceso limpio y renovable impulsado por la luz para convertir nitrógeno en amoníaco, un componente principal de los fertilizantes.
"Nuestra investigación sobre este proceso, que utiliza nanomateriales para capturar energía de la luz, demuestra cómo la luz solar o la luz artificial pueden impulsar la fijación de nitrógeno", dice Seefeldt. "Es un cambio potencial en el juego".
Autores de la ciencia en papel, además de Seefeldt, están Schrock del MIT; el autor principal Jingguang Chen, Universidad de Columbia; Richard Crooks, la Universidad de Texas en Austin; Kara Bren, Universidad de Rochester; Morris Bullock, Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico; Marcetta Darensbourg,Texas A&M University; Patrick Holland, Yale University; Brian Hoffman and Mercouri Kanatzides, Northwestern University; Michael Janik, Pennsylvania State University; Anne Jones, Arizona State University; Paul King, National Renewable Energy Laboratory; Kyle Lancaster, Cornell University; Sergei Lymar,Brookhaven National Laboratory, Peter Pfromm, Universidad Estatal de Washington y William Schneider, Universidad de Notre Dame.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :