Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

 

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  19
 Số lượt truy cập :  35948244
Kiểm tra khả năng hấp thụ carbon từ không khí của đá vôi
Thứ ba, 24-12-2024 | 07:57:59

Maurice Bryson (phải) của Silicate Carbon và đồng nghiệp của ông đã thiết lập các buồng thông lượng tại Nông trại Schott. Các buồng này đo khí thải ra từ đất, bao gồm mêtan, carbon dioxide và nitơ oxit. Nguồn: Silicate Carbon.

 

Một nhóm nghiên cứu liên ngành do Đại học Northwestern đứng đầu đã nhận được 5,1 triệu đô la từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) để thử nghiệm hiệu quả của quá trình phong hóa tăng cường, một chiến lược tương đối mới để loại bỏ carbon dioxide (CO2) khỏi bầu khí quyển đang ngày càng nóng lên.

 

Rắc đá dăm lên đất nông nghiệp có thể loại bỏ hàng tỷ tấn CO2 khỏi khí quyển hàng năm và giữ lại thành công trong hàng chục nghìn năm. Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn cần tiến hành nghiên cứu và phân tích sâu hơn để xác định xem quá trình phong hóa tăng cường có phải là một con đường khử cacbon khả thi hay không.

 

Với khoản tài trợ mới, nhóm sẽ phân phối đá vôi nghiền tại một trang trại ở phía Nam Illinois và phân tích khả năng loại bỏ CO2 trong khí quyển của nó. Nông dân đã sử dụng đá vôi để kiểm soát độ pH của đất và cải thiện năng suất cây trồng, nhưng rất ít nghiên cứu được thực hiện để tối ưu hóa các biện pháp hiện có nhằm thúc đẩy quá trình giảm CO2.

 

Dự án này sẽ được triển khai vào tháng 1 năm 2025 và là một phần trong khoản đầu tư 58,5 triệu đô la của Bộ Năng lượng vào việc phát triển các công nghệ loại bỏ carbon có tính khả thi về mặt thương mại.

 

Bằng cách thu thập và phân tích dữ liệu từ nước và đất trong hai mùa sinh trưởng, các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu đẩy nhanh quá trình loại bỏ carbon và phát triển các giao thức phong hóa nâng cao mà nông dân trên khắp vùng Trung Tây và các khu vực khác có thể dễ dàng áp dụng. Ngoài việc cung cấp giải pháp khử cacbon an toàn và bền vững, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng phong hóa nâng cao sẽ trao quyền cho nông dân tạo ra thêm thu nhập bằng cách bán tín dụng bù trừ carbon.

 

   

“Một khi ở dạng khoáng chất, nó không thể thoát ra được.”

Brad Sageman, Giáo sư Khoa học Trái đất và hành tinh.

“Andrew D. Jacobson của Northwestern nhà nghiên cứu chính của khoản tài trợ, cho biết: "Trong vài năm qua, sự quan tâm đến quá trình phong hóa đá tăng cường đã tăng theo cấp số nhân. Ngành công nghiệp khử cacbon đang mở rộng nhanh chóng và Northwestern đang ở vị thế lý tưởng để đảm nhận vai trò dẫn đầu trong việc cải thiện quá trình phong hóa tăng cường. Chúng tôi có động lực để thử nghiệm tiềm năng của quá trình phong hóa tăng cường với mức độ nghiêm ngặt và chất lượng khoa học cao nhất”.

 

Là một chuyên gia về địa hóa học, Jacobson là giáo sư Khoa học Trái đất và Hành tinh tại Trường Cao đẳng Nghệ thuật và Khoa học Weinberg của Northwestern. Cùng với các giáo sư Brad Sageman và Louise Egerton-Warburton của Northwestern, Jacobson sẽ hoàn thành dự án hợp tác với công ty khởi nghiệp Silicate Carbon loại bỏ carbon và Frank McDermott, giáo sư địa chất tại University College Dublin.

Sự phong hóa tăng tốc từ hàng thiên niên kỷ đến hàng thập kỷ

Những người ủng hộ phong hóa đá tăng cường lấy cảm hứng từ chu trình cacbon dài hạn tự nhiên của Trái đất. Phong hóa đá chuyển đổi CO2 thành bicarbonate, một dạng ion của cacbon tương đối ổn định trong nước theo thang thời gian địa chất. Các ion bicarbonate lọc qua đất và cuối cùng được rửa trôi vào suối, sông và cuối cùng là đại dương, nơi chúng tạo thành canxi cacbonat rắn.

 

“Một khi carbon ở dạng khoáng chất, nó không thể thoát ra được”, Sageman - chuyên gia về khí hậu cổ đại của Trái đất và là giáo sư Khoa học Trái đất và hành tinh tại Weinberg - cho biết. “Chúng tôi muốn tận dụng hệ thống phản hồi tự nhiên của Trái đất. Nhưng quá trình này diễn ra theo thang thời gian địa chất. Để nó tạo ra sự khác biệt trong suốt cuộc đời của chúng ta, chúng ta phải đẩy nhanh quá trình này từ hàng thiên niên kỷ lên hàng thập kỷ”.

 

Bằng cách nghiền đá - thay vì để đá tự nhiên bị phong hóa trong thời gian dài - các nhà nghiên cứu tăng diện tích bề mặt có sẵn cho phản ứng hóa học. Điều này sẽ đẩy nhanh thời gian giảm CO2.

 

Nhóm nghiên cứu Northwestern đang hợp tác với Silicate Carbon, một công ty có trụ sở tại Ireland đang thử nghiệm khả năng chống chịu thời tiết tăng cường tại Schott Farms ở Buckingham, Illinois, một ngôi làng nhỏ bên ngoài Kankakee. Năm ngoái, Silicate đã bắt đầu phủ một cách có hệ thống hơn 40 mẫu Anh đất canh tác đậu nành và ngô bằng bụi mịn từ bê tông thải. Sau nhiều lần khởi động sai - bị gián đoạn bởi sét đánh và các tấm pin mặt trời bị hỏng - cuối cùng nhóm nghiên cứu đã bắt đầu thu thập dữ liệu sơ bộ từ dòng chảy nước và khí thải vào mùa hè năm ngoái.

 

“Đó là một công trình tuyệt vời, nhưng chúng tôi có ngân sách eo hẹp”, Maurice Bryson, CEO của Silicate cho biết. “Chúng tôi đã thực hiện công trình này với ngân sách tối thiểu nhất mà bạn có thể tưởng tượng. Chúng tôi đang sử dụng thiết bị được tặng và sự kiên trì cùng quyết tâm tuyệt đối. Bây giờ, với nguồn tài trợ của DOE, chúng tôi sẽ có thể tiến hành nghiên cứu ở cấp độ sâu hơn nhiều. Nó cung cấp cho chúng tôi những con người phù hợp, nguồn lực phù hợp và một kế hoạch chi tiết về cách giải quyết nhiều câu hỏi”.

 


Nhóm nghiên cứu kiểm tra ngô đang phát triển tại nông trại Schott. Sau khi phủ bê tông lên trang trại, đậu nành và ngô sẽ được trồng lên trên. Sau đó, các nhà sinh học thực vật sẽ nghiên cứu sức khỏe của cây trồng. Nguồn: Silicate Carbon.

Lần đầu tiên nghiên cứu trên đá vôi

 Nghiên cứu do DOE tài trợ sẽ tập trung chủ yếu vào đá vôi nhưng cũng sẽ thử nghiệm các vật liệu địa chất khác, chẳng hạn như bazan và wollastonite. Cho đến nay, hầu hết các chiến lược phong hóa tăng cường đều sử dụng bazan, mà các nhà nghiên cứu cho rằng phong hóa nhanh hơn các loại đá silicat khác, chẳng hạn như đá granit. Tuy nhiên, đá vôi phong hóa nhanh hơn gấp nhiều lần so với bazan, do đó làm tăng khả năng có thể đo được tốc độ giảm CO2 một cách đáng tin cậy.

 

“Hầu hết các nhóm trên thế giới đều sử dụng đá bazan, một loại đá mắc-ma”, Bryson cho biết. “Chúng tôi biết rằng quá trình phong hóa đá bazan là một bồn chứa carbon tự nhiên theo thang thời gian địa chất, nhưng không rõ liệu nó có thể là bồn chứa CO2 theo thang thời gian của con người hay không. Tuy nhiên, khả năng của cacbonat, như đá vôi, trong việc nhanh chóng hút CO2 trong khí quyển là rất rõ ràng và chúng tôi đã thử nghiệm điều này trong ba năm qua.

 

“Theo hiểu biết của tôi, chưa có ai khác nghiên cứu đá vôi từ góc độ phong hóa. Ý tôi là, nông dân đã sử dụng đá vôi từ lâu để thay đổi độ pH của đất chính xác là vì nó có động học hòa tan nhanh, vì vậy điều đó không có gì mới. Nhưng từ góc độ phong hóa tăng cường khi cố gắng rút CO2 và tạo ra bicarbonate hòa tan, chưa có ai khác thử làm điều đó”.

 

   

Biến đổi khí hậu đã hiện hữu và thế giới vẫn chưa điều chỉnh hành vi của mình.

Maurice Bryson, Tổng giám đốc điều hành của Silicate.

Erich Schott, chủ nông trại Schott, đã thêm đá vôi vào cánh đồng của mình cứ khoảng năm năm một lần. Khi đất quá chua, đá vôi sẽ cân bằng độ pH để cung cấp chất dinh dưỡng dễ dàng hơn cho cây trồng của ông. Là một phần của nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu sẽ tìm hiểu xem đá vôi có nên được thêm vào thường xuyên hơn và/hoặc với khối lượng lớn hơn hay không.

 

Schott cảm thấy "lạc quan thận trọng" về dự án tăng cường thời tiết đang diễn ra trên trang trại của mình. Trang trại đã thuộc về gia đình ông từ những năm 1850. Trong thời gian điều hành trang trại, ông luôn cởi mở trong việc thử nghiệm các kỹ thuật canh tác mới. Ví dụ, sau khi Tiểu bang Illinois hợp pháp hóa cần sa, Schott đã thử trồng sợi gai dầu như một giải pháp thay thế khả thi cho sợi tổng hợp được sử dụng trong bê tông. Bây giờ, ông coi tăng cường thời tiết là một cơ hội khác để khám phá các giải pháp tiềm năng cho các vấn đề đã tồn tại từ lâu.

 

“Nó có chút mạo hiểm nhưng không có gì đáng sợ cả”, Schott nói về dự án. “Nếu bạn không thử những ý tưởng khác nhau, bạn sẽ bỏ lỡ bất kỳ cơ hội nào để học hỏi. Nếu nó hiệu quả, điều đó thật tuyệt vời. Còn nếu không thì xem như chúng tôi làm thử nghiệm”.

 

Một thành viên của Silicate Carbon đanglắp đặt thiết bị để đo lượng nước và khí thải từ đất trong một cánh đồng đậu nành. Nguồn: Silicate Carbon.

Đo đất, sức khỏe cây trồng

Tương tự như vậy, đây không phải là nghiên cứu đầu tiên về phong hóa tăng cường mà các nhà khoa học Tây Bắc đã thử nghiệm. Được tài trợ bởi Viện Paula M. Trienens về Phát triển bền vững và Năng lượng, Jacobson cũng dẫn đầu một dự án trình diễn kéo dài hai năm để kiểm tra hiệu quả loại bỏ CO2 của bazan.

 

Nằm bên trong một nhà kính tại Vườn bách thảo Chicago, dự án bao gồm hàng chục mesocosm (hệ thống thử nghiệm mô phỏng các điều kiện tự nhiên). Nhóm nghiên cứu sử dụng các hệ thống này để kiểm tra tác động của nhiệt độ, loại cây trồng và các biến số khác có liên quan đến nông nghiệp Trung Tây. Khi cây phát triển, các nhà nghiên cứu đo bicarbonate, độ pH và các ion hòa tan trong nước chảy tràn, cũng như năng suất cây trồng và khí thải từ đất.

 

Nhóm nghiên cứu cũng mang mẫu đất và cây trồng trở lại phòng thí nghiệm để thử nghiệm thêm. Đặc biệt, những câu hỏi quan trọng xoay quanh cách thời tiết tăng cường có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật của đất nông nghiệp.

 

Sau khi các thí nghiệm này kết thúc, các nhà nghiên cứu dự định sẽ có kết quả có thể hướng dẫn nỗ lực tối ưu hóa và dự đoán việc loại bỏ CO2. Mặc dù chỉ riêng việc tăng cường thời tiết không thể đảo ngược biến đổi khí hậu, nhưng nó có thể là một công cụ khác để làm chậm quá trình nóng lên.

 

“Biến đổi khí hậu đã ở đây và thế giới vẫn chưa điều chỉnh hành vi của mình ngay bây giờ”, Bryson nói. “Vì vậy, chúng ta phải nghĩ ra các giải pháp mới có thể giúp giảm tác động của việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Sẽ cần rất nhiều công sức, nhưng đó là một thách thức mà chúng ta nhất định phải theo đuổi”.

 

Huỳnh Thị Đan Anh theo Đại học Northwestern.

Trở lại      In      Số lần xem: 94

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD