La basura ha tenido una mala reputación debido a que, si no se maneja y trata correctamente, trae consigo problemas ambientales y de salud; pero desde hace varias décadas se ha visto que una gestión correcta puede traer beneficios económicos, reduciendo al mínimo sus efectos adversos. En este sentido, en varias ciudades de nuestro país el reciclaje de materiales como el PET, metal, entre otros, es realizado para obtener ganancias, y el resto de la basura es llevada a los rellenos sanitarios, teniendo en su composición una gran cantidad de residuos orgánicos, como restos de alimentos y materiales biodegradables, los cuales son susceptibles de ser transformados en nuevos productos en lugar de llegar a vertederos o ser incinerados. Pueden verse como materia prima para generar productos de valor económico.
Recientemente se han propuesto procesos biológicos para transformar los residuos orgánicos en energía renovable (biocombustibles), productos químicos especiales (flavonoides, fragancias, antioxidantes y adhesivos) y productos de valor agregado (bioplásticos, ácidos orgánicos, proteína celular, enzimas y biofertilizantes), los cuales podrían ser utilizados en los sectores industrial, de transporte, residencial y agropecuario (Figura 2).
El proceso conocido como digestión anaerobia emplea microorganismos en ausencia de oxígeno para que ellos usen los residuos orgánicos como alimento y los transformen en los productos que queremos; con ese fin, se controlan las condiciones de temperatura, cantidad de residuos, tiempo del proceso, la selección de microorganismos especializados, etc., para guiar el proceso hacia la generación del subproducto que deseamos. En este proceso se generan productos en una fase gaseosa y una líquida, por lo que al mismo tiempo podemos obtener biocombustibles gaseosos como hidrógeno o metano, en la fase gaseosa, mientras acumulamos alguno de los productos de valor agregado en la fase líquida, los cuales se pueden purificar posteriormente para su comercialización. El resultado final de la digestión anaerobia es un efluente conocido como digestato, el cual contiene nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas, incluidos nitrógeno, fósforo y potasio, así como otros micronutrientes y materia orgánica parcialmente descompuesta.
Por las características de los digestatos, estos pueden ser empleados como biofertilizantes (aportando nutrientes y liberándolos gradualmente a lo largo del tiempo, mejorando su disponibilidad para las plantas y reduciendo el riesgo de lixiviación hacia los cuerpos de agua), como mejoradores de suelos (aportando materia orgánica al suelo, mejorando su estructura, retención de agua y capacidad para retener nutrientes, lo cual genera suelos más saludables y productivos), o como prebióticos agrícolas (apoyando al crecimiento de microorganismos benéficos para la salud del suelo y el crecimiento de las plantas). Lo anterior contribuye a la agricultura sostenible, pues evita el uso de fertilizantes químicos, conserva recursos y mejora la salud del suelo.
El uso de los digestatos no sólo ha demostrado beneficios económicos a largo plazo en términos de costos de producción y sostenibilidad ambiental, sino que ha demostrado una mejora en la fertilidad del suelo, al igual que en la disponibilidad de nutrientes, que se encuentran de manera más equilibrada que en los fertilizantes químicos convencionales. También se ha demostrado la estimulación de la actividad de bacterias y hongos benéficos por el uso de digestatos, de manera que ayudan a la salud del suelo y a la protección contra organismos patógenos que enferman a las plantas.
La materia orgánica en los digestatos mejora la estructura del suelo al aumentar su capacidad de retención de agua y aire, resultando en un suelo más esponjoso y bien drenado; esto favorece el desarrollo de raíces saludables, el crecimiento de las plantas y la reducción de problemas asociados a la erosión del suelo, como la pérdida de nutrientes. Al favorecer el crecimiento de microorganismos benéficos por sus propiedades de prebiótico agrícola, se mejora la liberación de nutrientes en el suelo y la generación de compuestos bioactivos que estimulan el crecimiento y el desarrollo de las plantas, lo que puede resultar en cultivos más robustos y de mayor rendimiento.
Cabe mencionar que es necesario cuidar que el proceso de producción de los digestatos a partir de residuos orgánicos se realice de manera adecuada, minimizando la presencia de patógenos o contaminantes, además de hacer la aplicación correcta de los mismos para evitar una posible acumulación excesiva de nutrientes en el suelo.
En la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la UNAM, realizamos investigación para desarrollar procesos eficientes mediante los cuales se aprovechen los residuos orgánicos para la generación de productos de valor agregado, incluyendo biofertilizantes, buscando que sean eficientes, económicamente viables y que contribuyan a la calidad óptima de los productos derivados. Sin lugar a dudas, el uso de digestatos representa una estrategia valiosa en la búsqueda de prácticas agrícolas más sostenibles y respetuosas con el ambiente.
El doctor Iván Moreno Andrade es investigador en la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la UNAM
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