Des autoroutes encombrées de trafic, supermarchés chargés d'engrais cultivés dans des champs éloignés et pratiquement tout ce que nous touchons dérivé de plastiques à base de pétrole. Il est difficile d'imaginer la vie au-delà de notre monde alimenté par les combustibles fossiles. L'or noir nous a apporté une prospérité sans précédent, mais il a aussi pollué notre environnement, peut-être irrémédiablement, et c'est en quantité limitée. Maintenant quoi?

La réponse, mon ami, souffle dans le vent. Mais pas dans le plaintif, manière inaccessible que Bob Dylan a exprimée dans ses célèbres paroles. L'azote vivifiant circule tout autour de nous et, selon Lance Seefeldt, biochimiste de l'Utah State University et d'autres scientifiques de renom, il détient la clé de la durabilité au-delà des énergies non renouvelables.

Le U.S. Department of Energy Office of Basic Energy Sciences a réuni Seefeldt et 16 autres experts en recherche sur l'azote à Washington, D.C. pour un sommet en octobre 2016 pour discuter du domaine actuel de la chimie d'activation de l'azote et de ses orientations futures. L'équipe rend compte de ses conclusions dans un article de synthèse du 25 mai 2018, numéro de la revue Science .

"Ce rassemblement était un 'Who's Who' de la recherche sur l'azote, " dit Seefeldt, professeur au département de chimie et biochimie de l'USU, membre de l'Académie américaine pour l'avancement des sciences et coprésident du rassemblement. "Notre groupe comprenait le lauréat du prix Nobel Robert Schrock et le point culminant de nos efforts est vraiment un tour de force. Aucun de nous, individuellement, aurait pu écrire ce rapport."

Toute vie sur terre a besoin d'azote et d'un énorme 80 pour cent de l'atmosphère de la planète, sous forme de diazote, est composé du gaz de maintien de la vie. Encore, ni les animaux ni les plantes ne peuvent accéder directement à l'azote.

"C'est une ironie incroyable, " Seefeldt dit. " Nous avons besoin d'azote pour survivre et nous nageons dans une mer de celui-ci, mais on n'y arrive pas. Les humains et les animaux obtiennent l'azote des protéines de notre alimentation. Les plantes puisent l'azote du sol."

C'est là que les combustibles fossiles sont entrés en scène il y a environ un siècle. Les scientifiques allemands Franz Haber et Carl Bösch ont mis au point un processus révolutionnaire pour briser les liaisons ultra-fortes de l'azote et permettre la production d'engrais à l'échelle commerciale, qui a stimulé une croissance sans précédent de l'approvisionnement alimentaire mondial et, ensuite, la population mondiale.

"C'était l'une des merveilles technologiques de l'histoire, mais il consomme actuellement environ deux pour cent de l'approvisionnement mondial en combustibles fossiles et, par conséquent, il est livré avec une empreinte carbone très lourde, " dit Seefeldt.

Qu'est-ce que lui et ses collègues scientifiques ont conclu de leur sommet ? Il est temps de se lancer dans une nouvelle révolution.

« Des opportunités existent pour parvenir à des résultats radicalement améliorés, des voies nouvelles et différentes (pour réaliser les transformations de l'azote), " écrivent les scientifiques. " Mais les progrès à cet égard nécessiteront une compréhension au niveau moléculaire des réactions de transformation de l'azote, ainsi que ... la découverte de nouveaux systèmes catalytiques et de moyens alternatifs de fournir l'énergie nécessaire pour conduire ces réactions. "

Seefeldt et son équipe USU, dont la recherche est soutenue par le DOE, ont déjà été à l'avant-garde des efforts visant à mettre en place un procédé propre et renouvelable alimenté par la lumière pour convertir l'azote en ammoniac, un composant principal de l'engrais.

« Nos recherches sur ce processus, qui utilise des nanomatériaux pour capter l'énergie lumineuse, montre comment la lumière du soleil ou la lumière artificielle peut alimenter la fixation de l'azote, " Seefeldt dit. " C'est un changeur de jeu potentiel. "