La subvention $25M alimente le lancement d'un nouveau centre au NCSU axé sur les phosphates
Date publiée:par Rick Smith
L'Université d'État de Caroline du Nord dirigera un effort de recherche national visant à réduire à la fois la dépendance aux phosphates extraits et la quantité de phosphore qui s'infiltre dans le sol et l'eau, a annoncé aujourd'hui la National Science Foundation. La recherche se concentrera sur des questions liées à la fois à la sécurité alimentaire et à la qualité de l'environnement.
Le Centre scientifique et technologique NSF – Science et technologies pour la durabilité du phosphore (STEPS) – aura son siège sur le campus Centennial de NC State. Il s’agit d’un effort conjoint entre NC State et huit institutions partenaires. Le centre est financé par une subvention initiale quinquennale de $25 millions renouvelable pour cinq années supplémentaires.
La durabilité du phosphore est un problème sociétal important et urgent. Élément chimique essentiel, le phosphore joue un rôle essentiel dans les engrais utilisés dans les systèmes alimentaires. Mais il existe des problèmes d’approvisionnement – l’industrie dépend des phosphates extraits et non renouvelables qui pourraient bientôt être épuisés – ainsi que des inefficacités du système et des effets en aval sur l’environnement.
« NC State est bien placé pour produire des solutions efficaces aux défis sociétaux qui nécessitent un travail interdisciplinaire et une innovation importants, et nous sommes heureux de diriger cet effort crucial », a déclaré le chancelier de NC State, Randy Woodson. « STEPS a des objectifs ambitieux qui pourraient faire une énorme différence en matière de durabilité du phosphore. »
Ces objectifs ambitieux consistent notamment à faciliter une réduction de 25% de la dépendance humaine à l'égard des phosphates extraits et une réduction de 25% des pertes de phosphore dans les sols et les ressources en eau d'ici 25 ans, conduisant à une résilience accrue des systèmes alimentaires et à une réduction des dommages environnementaux.
Jacob Jones, directeur du centre et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à NC State. (Photo NCSU)
Les systèmes de production alimentaire actuels dépendent fortement des engrais phosphorés, dont la plupart proviennent de gisements de phosphate non renouvelables exploités en dehors des États-Unis. Une fois dans le système alimentaire, seul 20% du phosphore entrant est finalement incorporé dans l’alimentation humaine en raison des multiples pertes et inefficacités du système. Le phosphore « perdu » s’accumule dans les sols et les sources d’eau douce.
"La prolifération d'algues provoquée par le phosphore nuit à l'eau potable et à la vie marine, et le flux croissant de phosphore vers les océans conduit également à une expansion des zones côtières mortes", a déclaré Ross Sozzani, professeur de biologie végétale et microbienne à NC State et un centre co -directeur adjoint. « Sans intervention, les problèmes environnementaux, économiques et de durabilité liés au phosphore vont s'aggraver à mesure que la population humaine mondiale augmentera de 2 milliards supplémentaires d'ici 2050. »
"STEPS développe des matériaux, des technologies et des meilleures pratiques de gestion pour récupérer, recycler et réutiliser le phosphore", a déclaré Jacob Jones, directeur du centre et professeur de science et d'ingénierie des matériaux à NC State. « Recycler et réutiliser le phosphore signifie développer des technologies et des méthodes pour capturer le phosphore « perdu » dans les sols et les eaux de surface – ainsi que dans les déchets animaux et humains – puis réutiliser ce phosphore recyclé dans les engrais.
"La création de STEPS est véritablement un événement décisif", a déclaré Jim Elser, professeur Bierman d'écologie à l'Université du Montana et co-chercheur principal du projet. « À l’échelle mondiale, la perte de phosphore provenant de l’agriculture est désormais le principal facteur de détérioration de la qualité de l’eau des lacs et des rivières. Pourtant, l’utilisation intensive du phosphore dans les engrais restera essentielle pour parvenir à la sécurité alimentaire dans les décennies à venir. La quadrature du cercle est le « problème épineux » que STEPS s’efforcera de résoudre. Il s’agit d’un développement vraiment passionnant qui déplacera le centre de gravité du mouvement mondial pour la durabilité du phosphore vers les États-Unis, sous la direction de l’équipe STEPS.
STEPS sera un centre interdisciplinaire, intégrant des contributions dans les sciences physiques, de la vie, sociales et économiques.
Le siège du centre sera installé dans le nouveau Bâtiment des sciences végétales, siège de l'université Initiative des sciences végétales, sur le campus Centennial de NC State. Les chercheurs s'appuieront sur une grande variété de disciplines universitaires – allant du génie agricole, du génie biomoléculaire et chimique, et de la science des matériaux à la chimie, aux sciences végétales, à l'économie et à la sociologie – pour développer des matériaux et des technologies pouvant être déployés à l'échelle humaine tout en tenant compte des enjeux régionaux. et les enjeux mondiaux.
"Le bâtiment des sciences végétales de la NC State University, futur siège de la NC Plant Sciences Initiative, est différent par sa conception", a déclaré Richard Linton, doyen du Collège d'agriculture et des sciences de la vie de NC State. « Il a été construit spécifiquement pour soutenir les équipes scientifiques interdisciplinaires de différents collèges, travaillant sur des projets visant à relever de grands défis. Je ne pouvais pas imaginer un meilleur siège social pour STEPS. Nous sommes impatients de faire progresser ensemble les solutions agricoles.
STEPS intégrera également une expérience d'essai sur le terrain sur le phosphore de plus de 50 ans à la station de recherche Tidewater à Plymouth, en Caroline du Nord. Dans cette expérience, différentes quantités de phosphore ont été appliquées aux cultures pour étudier des facteurs tels que la résilience à la carence en phosphore ainsi que la façon dont le phosphore est déjà présent. Ce qui reste dans le sol – ce qu’on appelle le phosphore hérité – peut encore contribuer à la nutrition des plantes.
STEPS tirera également parti des contributions disciplinaires telles que la science d'équipe et la science des données, tout en s'appuyant sur l'expertise de partenaires industriels pour aider à guider le travail du centre. Ces partenaires comprennent des acteurs du secteur agroalimentaire, du traitement des eaux municipales et des eaux usées, des services de vulgarisation agricole et autres.
"En réunissant toutes les perspectives au début et tout au long du processus de recherche, nous renforçons l'impact des matériaux et des technologies que nous développons en vue de leur adoption", a déclaré Sozzani.
STEPS a également un objectif d’inclusivité fort. STEPS favorisera les progrès vers un objectif de participation de plus de 501 TP3T par les membres de groupes minoritaires sous-représentés, y compris la participation de plus de 501 TP3T avant le baccalauréat afin d'élargir et de développer davantage le pipeline STEM. Pour garantir que cet objectif soit atteint, STEPS utilisera des approches théoriques éprouvées pour garantir que tous ses participants, en particulier ceux issus de groupes sous-représentés dans la science et la technologie – y compris les femmes, les minorités et les personnes handicapées – aient des expériences dans STEPS qui mènent à leur rétention et à leur carrière. progression.
« Cet engagement fort en faveur de l'inclusion et de la diversité témoigne de partenariats bénéfiques avec des organisations et des institutions qui nous permettent de recruter des participants talentueux tout en renforçant de nouvelles collaborations de recherche », a déclaré Louis Martin-Vega, doyen du College of Engineering de NC State. « La diversité de pensée, de culture, d’expérience et d’approche en matière de résolution de problèmes est véritablement nécessaire pour résoudre un problème de société qu’aucune discipline ou aucun groupe ne peut résoudre à lui seul. »
"L'équipe STEPS reconnaît l'impact que divers horizons apportent à la résolution de problèmes sociétaux clés", a déclaré Sherine O. Obare, doyenne de la Joint School of Nanoscience and Nanoengineering de la North Carolina A&T State University et de l'UNC Greensboro et co-chercheuse principale de l'étude. projet. « Pour proposer des solutions qui touchent des personnes de tous horizons, nous devons aborder le problème en utilisant différentes perspectives qui bénéficieront à des communautés plus larges. Notre objectif est d’élargir la participation et de créer un environnement dans lequel nous exploiterons les capacités intellectuelles d’individus issus de divers groupes pour découvrir de nouvelles connaissances en matière de durabilité afin de trouver des solutions transformatrices.
STEPS engagera le public de diverses manières, en proposant une nouvelle série de cours de formation continue et un certificat de formation continue.
Les institutions partenaires de STEPS comprennent l'Arizona State University, l'Appalachian State University, la Joint School of Nanoscience and Engineering de l'Université agricole et technique d'État de Caroline du Nord et l'Université de Caroline du Nord à Greensboro, l'Institut des sciences alimentaires et agricoles de l'Université de Floride, l'Université Marquette, RTI. International et l'Université de l'Illinois.
Paul Westerhoff, professeur d'ingénierie environnementale à l'Arizona State, occupera le poste de co-directeur adjoint du centre.
NC State dirige actuellement un centre de recherche en ingénierie NSF actif appelé ASSIST, qui développe des capteurs et des dispositifs auto-alimentés de surveillance de la santé. Le FREEDM Systems Center, un réseau intelligent NSF ERC créé en 2008, a également son siège à NC State.
(C) NCSU
Source primaire: WRAL TechWire