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Fertilizantes más sostenibles en la lucha contra el hambre

03/04/2021

Química sostenible: Economía sostenible, Salud y bienestar

Fertilizante en un campo de maiz
Lynn Betts, Public domain, via Wikimedia Commons

La necesidad de aumentar el rendimiento de la superficie disponible de cultivo para alimentar a una población en continuo crecimiento, implicó la búsqueda y desarrollo de nuevos fertilizantes. No podemos obviar el impacto medioambiental que la síntesis y empleo de estas sustancias generan. Es necesario, por tanto, implementar soluciones y tendencias innovadoras y sostenibles en las que, tanto la investigación como la industria química, tiene mucho que aportar. Distintos grupos de científicos andaluces están trabajando en esta línea.

En 1898, William Crookes fue nombrado presidente de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia. En su discurso inaugural señaló que, si no se actuaba con rapidez, el hambre se extendería en la mayoría de las naciones avanzadas. Teniendo en cuenta el crecimiento de la población y la superficie disponible de cultivo, estimó que, debido a la escasez de fertilizantes nitrogenados disponibles de fuentes naturales, en torno a 1930 no habría suficientes alimentos para todos. Crookes pidió a los químicos que desarrollasen nuevas formas de producir fertilizantes a partir del nitrógeno atmosférico (aproximadamente un 80%).
Los científicos que abordaron el problema en los primeros años del siglo XX incluyeron en él a Kristian Birkeland, Fritz Haber y Carl Bosch, cuyo proceso Haber-Bosch forma la base de la industria actual de fertilizantes nitrogenados. Este consiste en la reacción del nitrógeno con el hidrógeno en presencia de un catalizador.
Los fertilizantes aportan a la tierra los nutrientes consumidos por la agricultura y la ganadería, pero el consumo energético empleado en su fabricación contribuye al aumento de las emisiones. Para tratar de minimizar este impacto se están desarrollando distintas iniciativas.
Una de las prácticas más novedosas implementadas en las plantas de fabricación de NH3 es el uso de hidrógeno verde, hidrógeno obtenido mediante la electrólisis del agua con energías renovables. Además, informes de IFA (International Fertilizer Association) indican que la innovación en los catalizadores empleados ha disminuido un 85% las emisiones de NO2, intermedio en la fabricación de nitratos para fertilizantes.La exposición continuada NO2 se relaciona con diversas enfermedades de las vías respiratorias como disminución de la capacidad pulmonar, bronquitis agudas, asma. También  se considera el culpable de algunos procesos alérgicos, sobre todo en niños.

Fertilizantes sostenibles

En la actualidad se realizan distintas líneas de investigación con el objeto de obtener fertilizantes a partir de la revalorización de distintos residuos agroalimentarios. Así, en Andalucía se están desarrollando abonos a partir de residuos del cultivo del olivo y del cereal, de aguas residuales de la fabricación de cerveza y de los líquidos procedentes de la producción de aceitunas de mesa.
Un ejemplo de ellos es la investigación de un equipo multidisciplinar de la Universidad de Córdoba, que ha conseguido generar un abono orgánico a partir del estiércol de gallina, resultado de la valorización de estos residuos del olivo y del cereal, a través del proceso de ‘co-compostaje’ (degradación controlada de residuos orgánicos mezclando residuos orgánicos sólidos). Para evitar el mal olor se ha incluido, como novedad en el estudio, un tratamiento fermentativo de la mezcla previo al proceso de co-compostaje que ha facilitado la descomposición de la materia orgánica y ha minimizado las emisiones olorosas.
También en la línea de reutilización de recursos trabajan, investigadores de la Universidad de Almería (UAL), que han demostrado, en colaboración con el Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA), y el Laboratorio Nacional de Energía y Geología (LNEG) de Portugal, que una microalga cultivada en aguas residuales de la producción de cerveza actúa como biofertilizante para el crecimiento de las plantas.
Con las aguas, en este caso de la aceituna, trabajan científicos del Instituto de la Grasa (CSIC), y del Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera de Andalucía (IFAPA, Centro Las Torres, Sevilla), que han aplicado líquidos procedentes del proceso de obtención de la aceituna de mesa como biofertilizante. La nueva enmienda logra mejores resultados que las actuales tanto en el tamaño de los cultivos como en producción.

Sostenibilidad en el empleo de los fertilizantes

Además de las estrategias sostenibles en la elaboración de las enmiendas. La sostenibilidad también se aplica en el uso de los fertilizantes. La aplicación correcta de los fertilizantes se basa en las 4 C ,: aplicación de la dosis “correcta”, en el momento “correcto”, en el lugar “correcto” y utilizando la fuente “correcta”. La mejora en las técnicas de análisis, el estudio y la aplicación de las nuevas tecnologías a la agricultura ha hecho posible la aplicación de las 4C.
Ejemplo de esta optimización es el fertirriego, que permite aplicar de forma simultánea el agua y los fertilizantes necesarios a través de los propios sistemas de riego. Esta técnica, ofrece ventajas significativas con respecto a otros métodos tradicionales, pero su manejo requiere un cálculo preciso para que se realice de forma óptima y no se emplee más abono del que realmente necesita el cultivo.
En esta línea de ahorro van los trabajos del grupo de investigación de Hidraúlica y Riegos de la Universidad de Córdoba, que ha lanzado una aplicación móvil, Reutivar App, que permite controlar y cuantificar la cantidad óptima de agua y fertilizantes en este tipo de sistemas de riego. La finalidad de la herramienta es dotar de criterios científicos y objetivos el fertirriego, una práctica cada vez más común pero que a veces puede acabar en un uso excesivo de fertilizantes como el nitrógeno, que causan un impacto negativo en el medio ambiente.

Estas investigaciones e Intervenciones innovadoras son determinantes para lograr la implementación de unos sistemas de producción alimentaria sostenible. Este es uno de los objetivos de La Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, un reto sin precedentes, centrado en el cuidado del planeta y sus habitantes

Fuentes:

Hager, T. 2009. The Alchemy of air Random House Inc  ISBN-10 : 0307351793

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