Autopistas obstruidas por el tráfico supermercados cargados de material cultivado con fertilizantes de campos lejanos y prácticamente todo lo que tocamos derivado de plásticos derivados del petróleo. Es difícil imaginar la vida más allá de nuestro mundo de combustibles fósiles. El oro negro nos ha traído una prosperidad sin precedentes, pero también ha contaminado nuestro medio ambiente, quizás irreparablemente, y es un suministro finito. ¿Ahora que?

La respuesta, mi amigo, está soplando en el viento. Pero no en el quejumbroso, La forma inalcanzable que Bob Dylan expresaba en sus famosas letras. El nitrógeno vivificante fluye a nuestro alrededor y, según el bioquímico de la Universidad Estatal de Utah Lance Seefeldt y otros científicos destacados, tiene la clave para la sostenibilidad más allá de las energías no renovables.

La Oficina de Ciencias Energéticas Básicas del Departamento de Energía de EE. UU. Reunió a Seefeldt y a otros 16 expertos en investigación del nitrógeno en Washington, D.C. 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 en un artículo de revisión en el 25 de mayo, 2018, número de la revista Ciencias .

"Esta reunión fue un 'Quién es Quién' de la investigación del nitrógeno, "dice Seefeldt, profesor en el 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 incluía al premio Nobel Robert Schrock y la culminación de nuestros esfuerzos es verdaderamente un tour de force. Ninguno de nosotros, individualmente, podría haber escrito este informe ".

Toda la vida en la tierra requiere nitrógeno y la friolera del 80 por ciento de la atmósfera del planeta. en forma de dinitrógeno, está compuesto por el gas que sustenta la vida. Todavía, 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 de él. pero no podemos llegar a eso. Los seres humanos y los animales obtienen nitrógeno de las proteínas de nuestros alimentos. Las plantas obtienen 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. que impulsó un crecimiento sin precedentes del suministro mundial de alimentos y, después, 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 alta, "Dice Seefeldt.

¿Qué concluyeron él y sus colegas científicos de su cumbre? Es hora de embarcarse en una nueva revolución.

"Existen oportunidades para lograr mejoras radicales, vías 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 del nitrógeno, así como ... descubrimiento de nuevos sistemas catalíticos y medios alternativos de suministrar la energía necesaria para impulsar esas reacciones ".

Seefeldt y su equipo de la USU, cuya investigación es apoyada por el DOE, ya han sido pioneros en los esfuerzos hacia un proceso limpio y renovable impulsado por luz para convertir nitrógeno en amoníaco, un componente principal de fertilizante.

"Nuestra investigación sobre este proceso, que utiliza nanomateriales para capturar energía luminosa, demuestra cómo la luz solar o la luz artificial pueden impulsar la fijación de nitrógeno, ", Dice Seefeldt." Es un cambio de juego potencial ".