En del av att klassificeras som en av 86 offentliga institutioner i kategorin Very High Research Activity (R1) av Carnegie Classification of Institutions of Higher Education innebär att locka några av de bästa och ljusaste forskarna runt om i världen för att komma till Texas Tech University.

Det innebär också att identifiera och rekrytera några av de bästa unga forskningsinriktade sinnena för att komma till campus som studenter eller doktorander. Julia Kagiliery kan vara en av dem.

Innan hon går på college, dock, junior från Jacksonville, Florida, har redan fått en försmak av hur det är att vara en prestation, publicerade forskare genom sitt arbete med Texas Tech -fakultetsmedlem David Weindorf. Tillsammans, tillsammans med hjälp av andra forskare i USA, de har publicerat ett papper i International Journal of Coal Geology där de kombinerade optiska och röntgenmetoder för att kvantifiera brunkolsvavelhalten i kol.

"Det är helt fantastiskt att publicera så ung, "sa Kagiliery, en 16-årig hedersstudent vid Episcopal School of Jacksonville. "Jag tror att unga människor ofta avskedas på grund av sin ålder inom alla studier. Det finns någon form av tro på att unga människor, särskilt unga kvinnor, är mindre kvalificerade för sådana här projekt.

"Jag är så tacksam för alla människor som hjälpte mig i detta projekt, för de trodde verkligen på mig. Det här är en speciell sak för mig, och det tjänar som ett bevis på kraften i hårt arbete och uthållighet. Dr Weindorf säger alltid, 'Du har storhet inom dig, vet det, odla det, visa det.'"

Weindorf, en biträdande vice ordförande i Office of Research &Innovation och en professor och BL Allen begåvad ordförande i pedologi vid Institutionen för växt- och markvetenskap vid College of Agricultural Sciences &Natural Resources, såg Kagilierys passion för forskning och hennes driv att lyckas när hon först kontaktade honom om ett tidigare gymnasieprojekt.

"Jag och mitt forskargrupp har arbetat med programutveckling av proximala sensorer i över ett decennium, "Weindorf sa." Vi betraktas allmänt som internationella myndigheter i en sådan analys. Brunkullsprojektet har jag haft i åtanke i flera år, men jag hade aldrig haft de rätta möjligheterna att utveckla det.

"Sanningen, denna typ av forskning är mycket ny. "

Som andraår, för hennes gymnasiemässa, Kagiliery genomförde en studie om fytoremediering av mark som är förorenad med motorolja genom att undersöka havrehavren som växer längs stranden. Det var ett projekt inspirerat av hennes kärlek till stranden och hennes minne av skadorna på Floridas stränder i kölvattnet av Deepwater Horizon -explosionen 2010 och efterföljande oljeutsläpp.

Det var genom detta projekt som hon kopplade till Weindorf, efter att ha läst sin artikel om petroleumdetektering i Alabama i samband med Deepwater Horizon -utsläppet. Hon flög till Lubbock för att arbeta med Weindorf och den synliga nära infraröda (VisNIR) spektroskopitekniken för proximal avkänning.

Det var under denna tid de två började diskutera andra sensorer som kan användas och andra material som kan testas. Med tanke på Weindorfs arbete med proximal sensorapplikation och brunkolprojektet som ännu inte hade utvecklats, att använda teknikerna på kol blev den naturliga passformen.

Projektet undersökte nya sätt att bestämma svavelhalten i brunkol, med VisNIR samt bärbar röntgenfluorescens (PXRF) spektrometri och optiska sensorer som NixPro, som alla är relativt nya och visar data på olika sätt, men som Weindorf säger håller snabbt på att få acceptans över hela världen för ett antal ansökningar.

Men innan någon brunkolkolundersökning kunde utföras, proverna måste samlas in.

Weindorf kontaktade kollegor i North Dakota för att få tillgång till aktiva kolgruvor och började samla ett team av forskare för att hjälpa till med projektet, inklusive växt- och markvetenskaplig doktorand Höst Acre och senior Cynthia Jordan.

Kagiliery och de andra tog prover från fyra olika gruvor i North Dakota och samlade in 250 prover under en två dagars period. Genom att använda laboratoriet av Eric C. Brevik vid Dickinson State University i Dickinson, Norra Dakota, Kagiliery mark, torkad, märkt och delprovat varje prov, att skicka några gram av varje prov till labbet för kollaboratören Nicholas Jelinski vid University of Minnesota och resten till Weindorfs laboratorium vid Texas Tech.

Några veckor senare, Kagiliery flög till Lubbock där hon de närmaste två dagarna skannade varje prov med VisNIR, NixPro och PXRF, försöker upptäcka vilken, eller vilken kombination av metoder, kan bäst förutsäga svavelhalten i brunkolkolet.

När du skapar en modell för att bestämma svavelinnehåll med alla verktyg, Kagiliery använde 75 procent av proverna för att kalibrera modellen och resterande 25 procent för att kontrollera modellens noggrannhet. Hon arbetade sida vid sida med Somsubhra Chakraborty från Indian Institute of Technology-Kharagpur, en av Weindorfs stänger samarbetspartners, för att utvärdera flera olika statistiska modeller för att använda de insamlade uppgifterna.

Från all data som samlats in och analyserats, det bestämdes att en kombination av NixPro optiska sensorn och PXRF -data var de mest framgångsrika för att förutsäga svavelhalten i brunkolkolet, med ungefär 85 procents noggrannhet, bättre än någon av sensorerna i sig.

Att exakt bestämma svavelhalten i kol har enorma miljöpåverkan, eftersom bränning av kol som innehåller mycket svavel skapar svaveldioxid, vilket leder till surt regn.

"I delar av landet med begränsad buffertkapacitet, detta kan snabbt försurra jorden, ytvatten, etc., orsakar väsentlig miljöskada, "Weindorf sa." Vad vår forskning har visat är att en fältportabel, handhållna instrument har förmågan att noggrant mäta svavelhalten i brunkol. Medan vårt projekt genomfördes i ett laboratorium för att noggrant kontrollera alla variabler för vetenskaplig studie, utrustningen som används är fältportabel och kan enkelt anpassas för fältanvändning. Således, användningen av sådan teknik i realtid för snabb analys av kol, i aktiva gruvor, verkar troligt. "

Kagiliery kommer att gå in på college om två år redan med ett ben upp på sina klasskamrater - faktiskt före de flesta av sina kamrater i USA. Hon är en publicerad vetenskaplig forskare.

Detta projekt verkar bara vara början. Hon fortsätter att samarbeta med Weindorf om idéer för framtida projekt genom att använda deras mångsidighet för att undersöka problem både på avstånd och nära hemmet.

"Jag har alltid vetat att jag ville gå in på vetenskap, men det målet har alltid känts så långt bort, "Sa Kagiliery." Jag har egentligen aldrig funderat så mycket på hur det egentligen var att vara vetenskapsman. Denna erfarenhet har visat mig hur det är att göra riktig vetenskap, och att jag inte behöver vänta tills jag har tagit examen för att börja påverka.

"Detta har verkligen förskjutit mina karriärmål till att vara mer forsknings- och publikationsbaserade. Det har också introducerat mig till ett nytt vetenskapsområde. Jag har alltid vetat att jag tyckte om kemi och biologi från mina klasser i skolan och läroböcker, men jag har hittat en ny kärlek till miljövetenskap. Det har verkligen öppnat mina ögon för djupet och möjligheterna i min framtid. "

När det gäller var dessa möjligheter kan ligga kollegialt? "Mina tidigare lärare och Dr Weindorf har lärt mig om värdet av människor i min utbildning, "Sa Kagiliery." När jag tänker på hur jag blev forskaren och studenten som jag är, Jag slås av de människor som har stöttat och uppmuntrat mig på vägen. Dr. Weindorf har varit en av de mest inflytelserika personerna för mig i det avseendet. Jag ser fram emot att fortsätta min forskning, vart det än tar mig, inklusive Texas Tech. Som junior, Jag har fortfarande lite tid att överväga mina alternativ, men Texas Tech är högt upp på min lista. "