Casi mil millones de acres de tierra en los Estados Unidos están dedicados a la agricultura, produciendo más de un billón de dólares en productos alimenticios para alimentar al país y al mundo. Esos mismos procesos agrícolas, sin embargo, también produjo un estimado de 700 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente en 2018, según el Departamento de Agricultura de EE. UU.

Encontrar una manera de reducir lo último mientras se mantiene lo primero se está convirtiendo en un área de mayor enfoque en los esfuerzos nacionales de descarbonización y está atrayendo una mayor atención en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge. ORNL está convocando hoy un taller virtual para reunir a la industria, academia y los recursos científicos de clase mundial de un laboratorio nacional del Departamento de Energía de EE. UU. para asumir el desafío.

"Puede que no sea evidente de inmediato que existe una conexión entre la energía y la descarbonización agrícola, pero solo hay que rascar la superficie para ver que los dos están muy entrelazados, "dijo David Sholl, quien encabeza la nueva Iniciativa de Descarbonización Transformacional de ORNL. "Por ejemplo, Se gastan grandes cantidades de energía en la producción de fertilizantes ricos en nitrógeno utilizando gas natural como materia prima. Ese fertilizante se descompone en el suelo para liberar grandes cantidades de óxido nitroso, un gas de efecto invernadero extremadamente potente y de larga duración. Si pudiéramos reducir el uso de fertilizantes o incluso crear un proceso completamente nuevo para producir fertilizantes, sería una gran victoria para la descarbonización ".

Aun mejor, unos pocos cambios basados ​​en la ciencia en las prácticas agrícolas podrían convertir esos millones de acres de tierras agrícolas en un sumidero de carbono masivo, secuestrar miles de millones de toneladas de carbono por año, Dijo Sholl.

Ese tipo de impactos potenciales han llevado a ORNL a incrementar los recursos invertidos en la investigación de descarbonización agrícola y convocar un gran taller sobre el tema. El taller reunirá a representantes de la industria, la academia y otros laboratorios nacionales para construir equipos coordinados centrados en las tecnologías y la ciencia emergente relacionadas con el nexo de la salud del suelo, operaciones y eficiencias del sistema de vehículos que pueden ayudar a descarbonizar el sector agrícola de EE. UU.

"Estas áreas de investigación han sido un área de enfoque histórica para ORNL y sus muchos socios, por lo que es natural que apliquemos este conocimiento al sector agrícola, que está maduro para los esfuerzos de descarbonización impulsados ​​por la ciencia a esta escala, "dijo Moe Khaleel, Adjunto interino de ciencia y tecnología y proyectos de ORNL. "Por ejemplo, ORNL ha sido líder en electrificación de vehículos durante décadas. Sabemos que la agricultura de los EE. UU. Utiliza muchas piezas grandes de maquinaria que funcionan con productos del petróleo. ¿Qué progreso podemos hacer si electrificamos esa maquinaria sin dejar de mantener su potencia y eficiencia? "

Si bien el taller marca un mayor enfoque en la descarbonización agrícola, de ninguna manera es el comienzo de los esfuerzos del laboratorio en esa área. Los investigadores de ORNL han estado trabajando durante décadas para crear cultivos bioenergéticos más resistentes y encontrar otras formas de hacer que la agricultura sea menos intensiva en carbono. Por ejemplo, Los investigadores publicaron el año pasado un estudio que descubrió que EE. UU. podría secuestrar 200 millones de toneladas métricas de CO ₂ en tierras agrícolas utilizando una técnica conocida como bioenergía con captura y almacenamiento de carbono. Ese número podría aumentar a 700 millones para 2040, permitiendo a los Estados Unidos secuestrar hasta 46 mil millones de toneladas para el año 2100.

Otros científicos de ORNL han descubierto un solo gen derivado de una planta de agave del desierto que se puede insertar en los cultivos para hacerlos más tolerantes a la sequía. más productivo y más capaz de extraer CO ₂ de la atmósfera. Los investigadores también han desarrollado una mezcla de microorganismos que pueden usarse como biofertilizantes que pueden desplazar a los fertilizantes nitrogenados con alto contenido de carbono.

Aunque sin duda se identificarán otras áreas de investigación en el taller, una cosa sigue siendo cierta. Si EE. UU. Va a alcanzar sus objetivos de emisiones para 2050, deberá abordar el sector agrícola, y deberá hacerlo utilizando técnicas científicas de vanguardia disponibles en el sistema de laboratorio nacional del DOE.

"Cuando se trata de descarbonización, todos los sectores de la economía son importantes, ", Dijo Sholl." La agricultura debe ser clasificada como una de las más importantes, sin embargo. La comida es un requisito absoluto para el sustento de la vida, por lo que debemos aplicar este alto nivel de rigor científico al desafío mientras mantenemos la productividad y la innovación que es el sello distintivo de la agricultura estadounidense ".