Debido a las estrictas regulaciones ambientales, los agricultores no pueden esparcir todo su estiércol en sus tierras.
por la Universidad Tecnológica de Eindhoven
Al mismo tiempo, utilizan fertilizantes sintéticos para proporcionar a sus cultivos los nutrientes necesarios. El resultado: un excedente creciente de estiércol y la pérdida de nutrientes valiosos.
La investigadora de doctorado Marrit van der Wal está trabajando en una solución circular: un método para separar el nitrógeno y el potasio del estiércol y hacerlos reutilizables.
«Soy de Frisia, mi padre trabaja como comerciante de pienso para el ganado y muchos de mis amigos y conocidos son agricultores. Así que conozco muy bien los retos a los que se enfrentan», explica Van der Wal. Al leer la descripción del proyecto, no lo dudó ni un segundo. «Incluso me mudé al sur del país por ello».
Desde el principio, su objetivo fue claro: a través de su investigación de doctorado, quiere hacer una contribución real a la solución de los problemas actuales del sector agrícola.
El problema del estiércol
Según ella, no es un momento fácil para los agricultores. «Se enfrentan a varios desafíos importantes, y el estiércol es uno de ellos». El estiércol contiene nutrientes importantes como nitrógeno (N), fosfato (P) y potasio (K). Estas sustancias son esenciales para el crecimiento de las plantas. Sin embargo, un exceso de estiércol puede dañar el medio ambiente.
«Cuando se aplica más estiércol del que los cultivos pueden absorber, el nitrógeno y el fosfato se filtran a las aguas subterráneas y superficiales «, explica Van der Wal. Esto provoca el crecimiento de algas en zanjas y lagos, lo que provoca la asfixia de peces y otras formas de vida acuática. Además, el estiércol sin tratar emite amoníaco, que también contribuye a la contaminación ambiental .
Para reducir estos efectos ambientales, los agricultores deben cumplir con regulaciones estrictas que limitan la cantidad de nitrógeno y fosfato del estiércol animal que pueden utilizar en sus tierras.
En los Países Bajos, donde se cría una cantidad relativamente alta de animales en una superficie agrícola relativamente pequeña, esto genera rápidamente un excedente de estiércol que los agricultores no pueden utilizar. Este exceso de estiércol debe exportarse o procesarse, a menudo con un coste adicional.
Una paradoja sorprendente
Como los agricultores no pueden utilizar todo su estiércol, sus cultivos no reciben suficiente nitrógeno ni potasio, por lo que lo compensan con fertilizantes sintéticos. Estos suelen producirse mediante el proceso Haber-Bosch, que consume mucha energía y emite grandes cantidades de CO₂, lo que genera una mayor presión ambiental.
Esto da lugar a una paradoja: el estiércol, repleto de nutrientes valiosos, debe eliminarse o tratarse con un coste elevado, mientras que, al mismo tiempo, se compran fertilizantes contaminantes para reintroducir esos mismos nutrientes. «Es bastante agresivo y un gran desperdicio», afirma Van der Wal.
«Todo este proceso de fertilización se ha vuelto muy complicado», continúa. La cantidad de estiércol que los agricultores pueden aplicar, y la cantidad de fertilizante sintético que pueden añadir, depende del tipo de suelo , el clima, los cultivos, los sistemas hídricos circundantes y muchos otros factores.
«Es realmente difícil alinear todas esas variables. Casi se necesita un doctorado para entenderlo todo y acertar», dice con una sonrisa.
De los residuos a la circulación
Para romper este círculo vicioso , los investigadores están explorando maneras de utilizar el estiércol de forma más eficiente. «¿Qué pasaría si pudiéramos procesar el estiércol de forma que nos permita extraer el nitrógeno?». El producto procesado ya no se clasifica como estiércol, sino como el llamado RENURE (Nitrógeno Recuperado del Estiércol).
Esto está contemplado en la normativa europea en desarrollo que define la cantidad de nitrógeno sintético que puede sustituirse con RENURE. «Aún no se pueden sustituir por completo los fertilizantes sintéticos , pero el uso de RENURE supone un paso importante hacia una agricultura más circular y respetuosa con el medio ambiente».
La investigación de Van der Wal se centra específicamente en separar el nitrógeno y el potasio del estiércol, haciéndolos disponibles en forma concentrada para que puedan aplicarse con mayor precisión en los campos.
Utiliza tecnología de membranas, un método de separación en el que una membrana actúa como filtro, permitiendo el paso de ciertas sustancias e impidiendo el paso de otras. Existen diferentes tipos de tecnología de membranas , y Van der Wal se centró en mejorar las que ya se utilizan.
En el campo
Para comprender plenamente cómo funciona el procesamiento del estiércol en la práctica y desarrollar una solución verdaderamente útil para los agricultores, Van der Wal no se limitó al laboratorio. Literalmente, «salió al campo».
Visitaba regularmente la empresa de procesamiento de estiércol Duurzaam Landleven Bernheze. No solo para recolectar muestras reales de estiércol —«Se pueden recrear muchas en el laboratorio, pero nada supera trabajar con material real»—, sino también para conversar sobre los obstáculos y cómo la tecnología puede ayudar a solucionarlos.
La dosis correcta
Su contribución más importante es el desarrollo de un método que separa el nitrógeno y el potasio en fracciones distintas. Esto permite a los agricultores aplicar estos nutrientes por separado y en las dosis correctas.
«Si se trabaja con una proporción fija de nitrógeno y potasio, no hay flexibilidad», explica. Con tres fracciones separadas —ricas en nitrógeno, fosfato y potasio, respectivamente—, los agricultores pueden trabajar con mayor precisión y flexibilidad. «Pueden ajustar las proporciones y aplicar exactamente lo necesario, según la época del año, el tipo de suelo o el cultivo».
Implementar esta nueva tecnología es el siguiente gran paso, pero Van der Wal se muestra optimista. «En general, veo una fuerte disposición entre los agricultores para adaptar y mejorar sus procesos». Y en este caso, los beneficios son evidentes: procesar el estiércol en productos reutilizables puede aumentar la eficiencia de sus operaciones y, al mismo tiempo, ayudarles a cumplir con las normativas ambientales. Esto permite a los agricultores continuar con su profesión de forma sostenible y con visión de futuro.
«Para que eso sea posible, necesitamos avanzar hacia sistemas donde los nutrientes no se pierdan, sino que circulen dentro de la actividad agrícola», concluye Van der Wal.
