Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregón están desarrollando tecnología para convertir las aguas residuales en un producto que irrigaría y fertilizaría simultáneamente los cultivos.

El proyecto de tres años dirigido por  Xue Jin, profesor asistente de ingeniería ambiental, contará con el apoyo de $750.000 en fondos del Departamento de Agricultura de EE. UU . e involucrará asociaciones con agricultores, plantas de tratamiento de aguas residuales y científicos del USDA (Universidad Estatal de Oregón).

“La actividad agrícola representa el 70% de toda el agua dulce disponible”, dijo Jin. “A nivel mundial, la demanda de producción de alimentos sigue creciendo junto con la población. A medida que las sequías se vuelven más frecuentes y severas, existe una necesidad crítica de tecnologías de tratamiento efectivas que proporcionen agua recuperada segura para el riego agrícola”.

El proyecto también tiene como objetivo reducir la dependencia de fertilizantes químicos, que son producidos por procesos de minería y fabricación que consumen recursos naturales limitados y crean impactos ambientales significativos. Otros impactos ocurren después de que se apliquen fertilizantes a los campos.

“La escorrentía de fertilizantes es una fuente importante de contaminación de las aguas superficiales”, dijo Jin. “Esto da como resultado la proliferación de algas que contaminan las fuentes de agua potable y producen más efectos ecológicos nocivos río abajo”.

Los investigadores están desarrollando una tecnología de filtración de membrana híbrida de dos etapas para tratar la descarga de líquido turbio de los digestores anaeróbicos, un tipo de biorreactor utilizado en plantas de tratamiento de agua y en algunas granjas más grandes. Los digestores se basan en bacterias para descomponer la materia orgánica en ausencia de oxígeno.

En la primera etapa, una membrana cargada eléctricamente atrae iones como amonio, fósforo y potasio y los concentra en una salmuera rica en fertilizantes. En la segunda etapa, una membrana de ósmosis directa elimina contaminantes como las bacterias y el agua libre de bacterias se recombina con la salmuera para producir una solución mejorada con nutrientes que se puede aplicar a los cultivos.

“En las pruebas a escala de laboratorio, pudimos recuperar el 80 % del agua”, dijo Quang Ngoc Tran, un estudiante graduado que ha sido un participante clave en la investigación. “Cuando la tecnología se amplía con condiciones operativas óptimas, ese número podría aumentar aún más. El resultado es básicamente agua pura, con un poco de sales disueltas que son los nutrientes de las plantas”.

Tala Navab-Daneshmand, profesora asociada de ingeniería ambiental en el estado de Oregón, y David Bryla, horticultor investigador del Servicio de Investigación Agrícola del USDA en Corvallis, realizarán estudios de invernadero para evaluar tanto la eficacia del agua tratada en el crecimiento de las plantas como la bioseguridad de los cultivos resultantes.

El equipo también realizará estudios de factibilidad económica. Jin dice que la tecnología podría implementarse directamente en granjas que operan sus propios digestores anaeróbicos, o incluso en granjas verticales de alta tecnología situadas junto a las plantas de tratamiento municipales. La agricultura vertical se refiere al cultivo en capas apiladas en lugar de solo usar el suelo.

“Estamos examinando múltiples escenarios de casos de uso prospectivos”, dijo Jin. “Los impactos de esta tecnología demostrarán ser una consideración clave para que se adopte ampliamente. El objetivo es hacer que la agricultura sea más sostenible no solo ambientalmente sino también económicamente. Si podemos desarrollar un sistema asequible que reduzca efectivamente los costes de producción de cultivos, eso podría ser muy atractivo para los agricultores”.

 

Fuente: Universidad de Oregón