Los residuos agrícolas contribuyen a la transición hacia una nueva economía de residuos cero
El comienzo de la sociedad de residuos cero implica prestar mayor atención a la prevención de residuos, lo que puede lograrse rediseñando los ciclos de vida de los recursos para fomentar la producción, el consumo, la reutilización y la recuperación responsables de productos y envases. El objetivo es que ningún material de desecho sea depositado en un vertedero, incinerado o vertido al mar o la atmósfera. El proyecto NoAW, financiado con fondos europeos, abordó este reto mediante el desarrollo de tecnologías innovadoras para convertir subproductos agrícolas, como la paja, el estiércol y los residuos del viñedo, en recursos valiosos. «Convertimos residuos agrícolas que antes no se utilizaban en bioenergía y bioproductos con beneficios directos para el medio ambiente, la economía y el consumidor», afirma la coordinadora del proyecto Nathalie Gontard.
Herramientas nuevas para tecnologías novedosas
Los miembros del consorcio crearon, junto con las partes interesadas, herramientas innovadoras de diseño ecológico para evaluar la gestión óptima de los residuos agrícolas a escala regional, con la ayuda de la plataforma de intercambio de conocimientos con las partes interesadas (Knowledge Exchange Stakeholders Platform, o KESP, por sus siglas en inglés) de NoAW, y las aplicaron a estudios de casos. También desarrollaron tecnologías para sustituir la producción de plásticos derivados del petróleo y para la bioenergía, los biofertilizantes y el bioenvasado, así como biomoléculas y componentes básicos para sustituir una gama importante de equivalentes no renovables a base de petróleo. Además, NoAW mejoró la digestión anaeróbica (DA), una tecnología madura de conversión de residuos, en un proceso de dos fases. Los socios del proyecto realizaron en primer lugar una explosión en húmedo de los residuos agrícolas para pretratar el material antes de convertir la lignina en sus componentes (celulosa, hemicelulosa y lignina). Esta explosión implicó un pretratamiento termoquímico con adición de oxígeno y descompresión explosiva, que puede adaptarse a procesos biocatalíticos y microbianos posteriores.
Reducción del CO2
El proceso de DA en dos fases produjo biogás compuesto por hidrógeno, metano y CO2, así como ácidos grasos volátiles (AGV) y abono de digestato rico en nutrientes. A continuación, los investigadores utilizaron la electrosíntesis microbiana para convertir el biogás de la DA en biometano y bioritano para su uso como biocombustible de automoción o para inyectarlo en la red de gas natural. Los socios del proyecto también mejoraron la calidad microbiana y química del digestato para garantizar su uso seguro como fertilizante, lo cual supuso la devolución de nutrientes a las tierras donde el potencial de estiércol es escaso. Al utilizar la DA para tratar el estiércol, la disponibilidad de nitrógeno aumenta entre un 5 y un 20 %, lo que podría reducir el uso de fertilizantes minerales en un 10 %, y supondría una disminución de entre 3 y 5 millones de toneladas de CO2 al año. Los investigadores llevaron a cabo la fermentación de los AGV del proceso de DA de dos fases utilizando bacterias para producir polihidroxialcanoatos (PHA), un tipo de poliéster, biodegradables y reciclables de forma natural , que pueden sustituir parcialmente a los plásticos derivados del petróleo. Los científicos mejoraron las propiedades de los PHA utilizando compuestos con cargas lignocelulósicas y materiales activos con antioxidantes procedentes de residuos de bodegas de vino. Según Gontard: «Al proporcionar una alternativa sostenible al plástico convencional para su uso en envases y otras aplicaciones, NoAW puede ayudar a la industria y a la sociedad europeas a alcanzar los objetivos de la Unión Europea (UE) en materia de energía y materiales renovables, así como a reducir el calentamiento global y la contaminación persistente del plástico». Además, la colaboración con socios del proyecto de China, Hong Kong, Taiwán y una plataforma espejo asiática ha ampliado el alcance de los proyectos más allá de la UE. Esto proporcionará una nueva visión en consonancia con los principios de la economía circular que puede inspirar a las generaciones futuras de agricultores, agrónomos y agentes alimentarios a remodelar el significado y el uso de los cultivos. «Hemos creado sinergias de colaboración fundamentales y revolucionarias, que esperamos que se sigan aprovechando durante la próxima propuesta de proyecto de colaboración entre la UE y China en el marco de Horizonte Europa», concluye Gontard.
Palabras clave
NoAW, residuos agrícolas, plástico, economía circular, proceso de DA, PHA, digestión anaeróbica, polihidroxialcanoatos, ácidos grasos volátiles, residuos cero
