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Desechos humanos ricos en nutrientes preparados para sostener la agricultura y mejorar las economías

Desechos humanos ricos en nutrientes preparados para sostener la agricultura y mejorar las economías
Un nuevo estudio de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign ayuda a definir la relación global entre la agricultura sostenible y la tecnología de saneamiento. Crédito: L. Brian Stauffer

La conexión futura entre los desechos humanos, la tecnología de saneamiento y la agricultura sostenible es cada vez más evidente. 


por Lois Yoksoulian, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign


Según una investigación dirigida por Jeremy Guest, profesor de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, los países podrían estar acercándose más al uso de desechos humanos como fertilizante, cerrando el ciclo a economías más circulares y sostenibles.

Un nuevo estudio caracteriza la distribución espacial de los nutrientes derivados de la orina humana (nitrógeno, fósforo y potasio) y la demanda de fertilizantes agrícolas para definir las tipologías de ubicación de la oferta y la demanda, su prevalencia en todo el mundo y las implicaciones para la recuperación de recursos. Los hallazgos se publican en la revista Environmental Science and Technology .

«La cantidad total de nitrógeno, fósforo y potasio permanece en gran medida constante en nuestros cuerpos, una vez que dejamos de crecer», dijo Guest, quien también se desempeña como director asociado interino de investigación en el Instituto de Sostenibilidad, Energía y Medio Ambiente de la U. de I. «Todo lo que ingresa a través de la comida y la bebida debe salir en la orina, las heces y el sudor. Sabiendo eso, podemos estimar la cantidad de cada uno de estos nutrientes en los desechos corporales de una población si conocemos su dieta».

Estudios anteriores de Guest y otros han evaluado el potencial para recuperar los nutrientes de los desechos humanos en todo el mundo e identificado lugares con un excedente de nutrientes derivados de desechos humanos en relación con la demanda local de fertilizantes agrícolas.

«El nuevo estudio es el primero en describir las relaciones de ubicación entre la oferta y la demanda de nutrientes derivados de desechos humanos utilizando una única ecuación matemática», dijo Guest. «La calidad de la infraestructura de saneamiento varía enormemente en todo el mundo, al igual que la dieta de las personas y la disponibilidad de tierras aptas para la agricultura. Tener los medios para caracterizar y comparar cuantitativamente el potencial de recuperación de nutrientes de una ubicación puede ser de gran ayuda para informar mejor a los tomadores de decisiones en lo que respecta a la futura política de saneamiento y agricultura «.

El equipo realizó amplios análisis numéricos y geográficos de datos alimentarios, poblacionales, sanitarios y agrícolas de 107 países para lograr esta caracterización cuantitativa a escala mundial. La investigación reveló tres tipologías distintas de oferta-demanda: países con una oferta-demanda coubicada; países con una oferta-demanda dislocada; y países con diversas proximidades entre la oferta y la demanda.

Estados Unidos y Australia, por ejemplo, caen bajo la tipología dislocada de oferta y demanda. Tienen una agricultura intensiva en áreas alejadas de las grandes ciudades, por lo que el suministro de nutrientes derivados de los desechos humanos está lejos de donde se necesita, dijo Guest. Incluso con una infraestructura de saneamiento avanzada, esto significa que los nutrientes tendrían que transportarse a grandes distancias, ya sea como fluidos pesados ​​o convertidos en productos cristalinos concentrados. En términos económicos, dijo Guest, tendría sentido trabajar con un producto concentrado para implementar un fertilizante derivado de desechos humanos en estos países.

El estudio informa que en países con tipologías de oferta-demanda coubicadas como India, Nigeria y Uganda, las poblaciones humanas se encuentran más sustancialmente en la proximidad de áreas agrícolas, lo que hace posible la reutilización local. En muchas comunidades con oferta-demanda coubicadas, sin embargo, existe la necesidad de mejorar la infraestructura de saneamiento. Guest dijo que implementar un programa de fertilizantes derivados de desechos humanos podría ser muy beneficioso para el saneamiento y la agricultura en estos lugares.

Países como Brasil, México, China y Rusia exhiben un continuo de coubicación a la dislocación de la oferta y la demanda de nutrientes. El estudio informa que los formuladores de políticas tendrían que abordar el uso de nutrientes derivados de desechos humanos con estrategias más regionalizadas y una variedad de enfoques locales de reutilización y transporte. «Los países de ingresos más altos en este grupo pueden tener la infraestructura y el apoyo económico para varias tecnologías, pero aquellos con recursos financieros limitados requerirían priorizar la tecnología de recuperación de recursos en algunas áreas», dijo Guest.

El equipo se sorprendió al descubrir que las tipologías se correspondían estrechamente con el Índice de Desarrollo Humano de las Naciones Unidas.

«Los países con puntajes de IDH más altos como los EE. UU., Europa Occidental y Australia tienden a caer en la tipología dislocada de oferta y demanda y los países con puntajes de IDH más bajos tienden a ajustarse a la tipología de oferta y demanda de ubicación conjunta. Por supuesto, hay excepciones, pero no esperábamos encontrar una correlación tan fuerte «, dijo Guest.

El equipo espera que esta investigación ayude a aclarar las características económicas, sanitarias y agrícolas más destacadas de los países de todo el mundo para que los responsables de la toma de decisiones puedan priorizar la inversión, las políticas y las tecnologías que promoverán los objetivos de una economía circular y la provisión de saneamiento para todos, Invitado dijo.



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