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X (Twitter)
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LinkedInLos biodigestores convierten alimentos en electricidad, pero, ¿acaso pueden también producir fertilizantes?
Pero el subproducto de READ y otros digestores anaeróbicos, un material sobrante lodoso sólido y líquido, llamado digestato, ha llamado la atención de los investigadores de UC Davis interesados en “cerrar el círculo” entre la producción de alimentos, consumo y desperdicio. Cuando se procesa materia orgánica como alimentos descartados, caducados, productos fuera de especificación o estiércol animal en un digestor anaeróbico, estos puede ser transformados en biofertilizantes concentrados y acondicionadores de tierra que son altamente efectivos y fáciles de aplicar en los cultivos.
Profesores y estudiantes de la UC Davis han creado un proceso a nivel de piloto para la producción comercial de diferentes formas de este biofertilizante usando el digestato de READ y de otros lugares cercanos, como parte de una colaboración interdisciplinaria llevada a cabo en las instalaciones del Rancho Russel para la Agricultura Sustentable y financiado por la Junta Estatal para el Control de los Recursos Acuíferos y el Departamento de Alimentos y Agricultura de California. También evalúan sus efectos en términos de producción y otras métricas agronómicas para pruebas en campos de maíz y tomate, allanando el camino para que los granjeros puedan beneficiarse de una fuente de nutrición, altamente sustentable, para las plantas.
Los retos y oportunidades del fertilizante proveniente de los biodigestores anaeróbicos
El digestato de READ y de otras instalaciones pueden ser aplicado directamente a la tierra como cualquier otro fertilizante, pero, debido a que cuenta con un periodo de vida útil limitado, usualmente se debe aplicar a la tierra que se localiza en la región cercana a las instalaciones donde se produce. Con la aportación de desperdicios de alimentos que pueden variar grandemente día a día, la textura y composición del digestato es inconsistente, haciéndolo algo difícil de transportar y aplicar en los campos de cultivo usando el equipo que se usa comúnmente para fertilizar.
Sin embargo, la filtración e hidratación de este digestato da como resultado formas sólidas y líquidas que pueden concentrarse, homogenizarse y fácilmente ser transportadas y aplicadas a la tierra a través de los sistemas de riego por goteo existentes o el equipo para extenderlo en la superficie.
Este proceso pudiera permitir a los granjeros que se localizan más lejos y trabajan con equipo de riego y fertilización comunes, a suplementar o reemplazar su consumo de fertilizantes sintéticos con un biofertilizante producido con desperdicios de alimentos o estiércol animal.
¿Cómo se comparan los productos biodigestatos a los fertilizantes sintéticos?
La investigación, codirigida por el profesor Ruihong Zhang del Departamento de Ingeniería Biológica y Agrícola de UC Davis, quien también diseñó READ en colaboración con la compañía de Sacramento CleanWorld, y la profesora Kate Scow del Departamento de Tierra, Aire y Recursos Acuíferos, crearon sistemas pilotos para que de manera eficiente y consistente separen las porciones sólidas y líquidas de los digestatos producidos con alimentos y estiércol. Los investigadores examinaron la composición nutritiva de los biofertilizadores sólidos y líquidos, descubriendo que los fertilizantes con una base de biogestatos contienen nutrientes valiosos y microbios que no se encuentran en muchos fertilizantes sintéticos.
En pruebas de campo actuales, los investigadores están estudiando los efectos en la producción y calidad de los productos de cada uno de los biofertilizantes. Los resultados preliminares muestran que es posible cultivar tomates para procesamiento y maíz de temporada corta, usando biofertilizantes como única fuente de fertilizante. El origen del fertilizante es importante, sin embargo, el fertilizante a base de estiércol forma unas partículas grandes adicionales después de la filtración final, haciendo surgir ciertas preocupaciones acerca de la obstrucción del sistema de riego por goteo. El equipo piensa que un químico ambientalmente benigno que se agrega algunas veces a los digestores de estiércol para limpiarlo del biogás podría ser la solución al problema, pero se requiere de más estudios. Las bolitas sólidas del biofertilizante que crearon los investigadores representan una gran promesa, ya que pueden ser aplicadas usando los métodos existentes para esparcir el abono y puede ser transportado económicamente a mayores distancias de donde se localiza el digestor.
Además de lograr entender mejor el proceso más eficaz para producir y usar biofertilizantes, se requiere de más investigación para entender mejor la cantidad de nitrógeno disponible en cada fertilizante para determinadas cosechas, así como un análisis económico para determinar la producción a escala comercial y costos de transportación. Lo investigadores podían enfocarse en el potencial agronómico y económico de la producción de las parcelas de experimentación de maíz y tomate en el rancho Russell. Los resultados de un reciente experimento con tomates mostraron que los fertilizantes digestatos producen tanta fruta como los sintéticos.
Investigación interdisciplinaria para innovaciones agrícolas
El rancho Russell, un programa del Instituto de Sustentabilidad Agrícola, está diseñado como un espacio compartido para trabajos de investigación. La investigación acerca del biofertilizante, entre otros proyectos activos en el rancho Russell, es un ejemplo de la realización de esa intención. “Los edafólogos están aprendiendo ingeniería, los ingenieros están aprendiendo biología y los biólogos sobre la tierra”, señaló el profesor Zhang.
El intercambio también se extiende más allá de la universidad: una reciente excursión al biofertilizante de la UC Davis atrajo a asistentes de la División de Agricultura y Recursos Naturales de la UC y varias entidades públicas, del sector agrícola y otras universidades, así como de organizaciones no lucrativas y procesadores de alimentos. Si la investigación continúa cómo una forma de despejar el camino hacia los biofertilizadores, estas audiencias podrían jugar papeles importantes en los esfuerzos por poner esta tecnología en práctica – y en convertir las sobras de su almuerzo en un sistema alimenticio más eficiente y sustentable.
Para más información sobre el programa READ de UC Davis, rancho Russel y la investigación acerca de biofertilizantes.
El Digestor Anaeróbico de Energía Renovable de UC Davis fue dado a conocer en el 2014 como el biodigestor anaeróbico más grande de la nación en un campus universitario y representado por una sociedad única formada por los sectores privado y público. El profesor Ruihong Zhang inventó la tecnología de digestión anaeróbica usada por CleanWorld, el cual se convirtió en uno de los más avanzados sistemas digestores comercialmente disponibles del país.
Las instalaciones del Rancho Russel para la agricultura sustentable (Russell Ranch Sustainable Agriculture Facility) son un “laboratorio viviente” para el campo interdisciplinario de investigación e innovación. Su proyecto más notable, el Experimento del Siglo, mide el impacto a largo plazo de la presencia de energía, agua, carbón y nitrógeno en la sustentabilidad agrícola.
Entre los colaboradores de la investigación acerca del biofertilizador se encuentran los estudiantes del laboratorio Zhang, Tyler Barzee y Hossein Edalati; el investigador del laboratorio Scow de postdoctorado, Daoyuan Wang y el gerente del rancho Russell, Israel Herrera. Entre las instituciones colaboradoras se encuentran CleanWorld, California Bioenergy, New Hope Dairy (Galt, CA), Fiscalini Dairy (Modesto, CA) y el Distrito Municipal de Servicios Públicos de Sacramento.
