Abonos nitrogenados y fosforados
El uso de abonos que contengan nitrógeno y fósforo es crucial para mantener productividad agrícola, El abono nitrogenado se produce a partir del nitrógeno gaseoso, que es el principal componente de los fertilizantes nitrogenados. El abono nitrogenado se produce a partir de N2, que, mediante la reacción de Haber-Bosch, se convierte en el fertilizante amoníaco. Esta reacción es excepcionalmente exigente en energía y consume aproximadamente 3-5% de la producción mundial anual de gas natural. Así pues, la producción de fertilizantes nitrogenados tiene consecuencias sustanciales para el cambio climático. La historia del fósforo es diferente, ya que el fosfato suele extraerse, entre otros, de yacimientos del norte de África. Sin embargo, hay indicios claros de que las reservas de fosfato explotables están disminuyendo. Así pues, hay motivos para preocuparse por el futuro suministro de fertilizantes nitrogenados y fosfóricos.
Residuos de fertilizantes
El nitrógeno y el fósforo absorbidos por las plantas pasarán, al menos parcialmente, a herbívoros como el ganado, pero en última instancia es probable que acaben en las aguas residuales y, por tanto, en las depuradoras. Entonces, ¿qué ocurre con los abonos en una depuradora tradicional? Normalmente, el nitrógeno se elimina de las aguas residuales mediante desnitrificación, en la que el nutriente vegetal nitrato se convierte en N2 que se escapa a la atmósfera. El fósforo se elimina mediante la adición de sales como aluminio, hierro o calcio, que forman un precipitado insoluble con el fosfato. Aunque estos procesos limpian el agua, el nitrógeno y el fósforo, nutrientes críticos para el crecimiento de las plantas, se pierden esencialmente. Se trata de una economía lineal: se fabrica un producto, se utiliza y, finalmente, se desperdicia.
Economía circular y lenteja de agua
¿Existe una forma mejor de gestionar estos valiosos nutrientes vegetales? ¿Podemos capturar el nitrógeno y el fósforo de las aguas residuales y devolver estos nutrientes a la granja para reutilizarlos como fertilizantes, es decir, podemos crear una economía más sostenible, más circular? Aquí es donde entran en juego las especies de lenteja de agua. Estas plantas acuáticas tienen un crecimiento excepcionalmente rápido y, en consecuencia, utilizan mucho nitrógeno y fósforo que absorben del agua (residual) con gran eficacia. La biomasa de lenteja de agua resultante es valiosa por su contenido en nitrógeno y fósforo y, en consecuencia, tiene un valor económico, ya que puede utilizarse como fertilizante o en la alimentación animal. Es lo que se denomina valorización de las aguas residuales, un aspecto fundamental de la economía circular en el que las aguas residuales se tratan como un nuevo recurso. Por ejemplo, en el proyecto IMPRESS, la lenteja de agua se utiliza para capturar el nitrógeno y el fósforo de las aguas residuales del procesado del pescado, aguas residuales que de otro modo irían a la basura. Así, la lenteja de agua puede ayudarnos a reducir la dependencia de los fertilizantes nitrogenados que dependen de los combustibles fósiles y a salvaguardar los menguantes recursos de fosfato, al tiempo que limpia las aguas residuales.
Referencias
Stejskal, V., Paolacci, S., Toner, D. y Jansen, M.A.K, 2022. Un nuevo concepto multitrófico para el cultivo de peces y lentejas de agua: A technical note. Revista de Producción Limpia, 366, p.132881.
Walsh, É., Margassery, L.M., Rodríguez-Sánchez, A., Wall, D., Bolger, P., Jansen, M.A.K. y O'Leary, N., 2024. Integration of microbial bioreactors and Lemna minor cultivation for sustainable treatment of dairy processing wastewater. Revista de Ingeniería de Procesos del Agua, 67, p.106290.
El artículo fue escrito por University College Cork.
Todas las fotografías de este artículo proceden del University College Cork.