La UPCT abre el camino hacia la agricultura circular

Carolina Díaz, becaria de la cátedra, toma nota de los datos del prototipo que reducirá hasta un 95% los desechos de las desalobradoras./ANTONIO GIL / AGM
Carolina Díaz, becaria de la cátedra, toma nota de los datos del prototipo que reducirá hasta un 95% los desechos de las desalobradoras. / ANTONIO GIL / AGM

La Cátedra de Agricultura Sostenible investiga para reducir hasta un 5% la salmuera de las desalobradoras, desnitrificar el agua de los pozos y valorizar el 100% de los desechos logrando el residuo cero

Pepa García
PEPA GARCÍA

Resolver el problema de falta de agua que padecen los agricultores se ha convertido en la prioridad de la Cátedra de Agricultura Sostenible que la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) creó en marzo pasado. Pionera en España, su fin es fomentar la investigación e innovación en el campo de la sostenibilidad agraria, así como promover acciones de formación dirigidas a los profesionales del sector. Entre los objetivos de esta cátedra está incidir en el conocimiento, difusión y puesta a punto de buenas prácticas agrarias que permitan una óptima compatibilización de la agricultura y la ganadería con el mantenimiento de los valores medioambientales. Y, por supuesto, difundir los resultados de los estudios entre los profesionales del Campo de Cartagena y hacerlos extensivos a los del resto de la Región y otras zonas del mundo, cuenta Juan José Martínez, director de la cátedra y catedrático de Producción Vegetal de la UPCT.

A la iniciativa, empujada por los crecientes problemas del Mar Menor y la 'criminalización' del sector agrícola como responsable de los males de este singular ecosistema, se sumaron sin pensárselo Federación de Cooperativas Agrarias de Murcia (Fecoam) y la Coordinadora de Organizaciones de Agricultores y Ganaderos (Coag), deseosos de demostrar a la sociedad que sus producciones son una fuente de recursos socioeconómicos para la Región, pero también que, como profesionales, están dispuestos a mejorar las prácticas agrícolas para minimizar su impacto ambiental.

El desmantelamiento del salmueroducto que vertía los desechos de las desalobradoras de los pozos de los agricultores, y el precinto de las desalobradoras y, como consecuencia, de los pozos, sumados a la persistente sequía y a la escasez de agua, ha llevado a la Cátedra de Agricultura Sostenible a iniciar su tarea investigadora con proyectos que resuelvan el principal problema. «No hay agua, y sin agua, no hay agricultura», insiste Juan José Martínez.

Así, ante la perentoria necesidad de reabrir los pozos para salvar los cultivos, esta semana han comenzado las pruebas experimentales de los proyectos más urgentes de la cátedra, una vez que la Confederación Hidrográfica del Segura (CHS) ha desprecintado la desalobradora de la UPCT para llevar a cabo la investigación.

Concentrar la salmuera

En primer lugar, el equipo trabaja para reducir el desecho de las desalobradoras, la salmuera (una mezcla de agua y sal a altas concentraciones) aprovechando hasta un 95% del agua extraída, lo que reduciría hasta un 80% la cantidad de agua que actualmente se tiene que desechar. «Hasta ahora, de los 100 hm3 que los agricultores del Campo de Cartagena extraen de los pozos históricos, 25 son de salmuera y se tiran. Con el nuevo prototipo de Insal que ahora hemos puesto en marcha, solo quedarán 5 hectómetros de residuos», explica el director de la cátedra entusiasmado por los excelentes resultados obtenidos hasta ahora en laboratorio. «Y, con 20 hm3 se pueden regar muchos cultivos», añade Martínez Sánchez.

El nuevo prototipo de Insal toma el rechazo de la desalobradora convencional y, por un procedimiento químico, 'ablanda' el agua -reduce su contenido en sales-, precipitando las sales de calcio y magnesio, y otros sulfatos que contiene, lo que permite una segunda filtración por osmosis inversa que recupera el 80% del rechazo. Estas sales precipitadas también pretenden valorizarse tras este proceso «como enmienda para el campo y como complemento de los abonos», añade Martínez.

Con sede en la Finca Tomás Ferro de la UPCT, han construido una balsa impermeabilizada para acumular la salmuera que evite filtraciones perjudiciales al entorno y al subsuelo. «De una desalobradora normal, la salmuera sale con unos 35 gramos de sal por litro y se podría verter al Mediterráneo sin problema -es la salinidad media de los océanos-, si no fuera por el alto contenido de nitratos, que contribuyen a la eutrofización y anoxia del mar», explica el director de la Cátedra de Agricultura Sostenible.

Virutas y bacterias para descontaminar

Para que esto deje de ser un problema, otro de los proyectos que se acaban de poner en marcha persigue la desnitrificación -eliminación de nitratos- de la salmuera. «La idea me la dio Jorge Enrique Salguero, ingeniero agrónomo de la Comunidad Autónoma jubilado, que conocía el empleo de los sistemas de desnitrificación de aguas de regadío del centro de EE UU (Iowa, Illinois,...). Allí, los altos contenidos de nitratos se percolaban al subsuelo y, como el nivel freático está muy alto, al río Misisipi, lo que provocaba la contaminación y anoxia del mar en su desembocadura». Para evitarlo, acumulaban el drenaje agrícola en balsas rellenas de astillas de madera y paja, materiales ricos en carbono, del que las bacterias de la naturaleza se alimentan.

Los microorganismos respiran inicialmente el oxígeno y, al disminuir este, otros microorganismos se aprovechan para respirar nitratos, que se transforma en nitrógeno atmosférico. «Un proceso muy efectivo y enormemente económico, a diferencia del que emplea ácido acético como fuente de carbono y que supondría un coste de entre 35 y 40 céntimos de euro por litro para tirarlo al mar», apunta el catedrático de Producción Vegetal de la UPCT. Y añade, además, que «la vida de la madera es muy larga en este proceso -entre 15 y 20 años en una balsa- y el precio de las astillas, de cítricos y frutales, casi regalado», valora Juan José Martínez. Así, en un periodo de tiempo de entre 6 y 8 horas, el agua pasa de tener 350 miligramos por litro de nitratos a contener entre 20 y 18 miligramos por litro. «Una cantidad más que aceptable», valora el director de la cátedra, ya que la OMS marca el límite para el consumo humano en 50 miligramos por litro.

Precisamente, este proceso es el que ya se está replicando en los biorreactores de la Finca Tomás Ferro de la UPCT. Un procedimiento que, tras ensayarse con éxito en laboratorio, ahora se testa en condiciones reales. Además, reflexiona Juan José Martínez, hay un estudio estadounidense que compara el coste efectivo de este sistema frente a los filtros verdes: más barato y mucho más eficiente. Y apunta la posibilidad de utilizarlo como parte de la solución en el Campo de Cartagena, impermeabilizando una balsa y plantando vegetación halófita en terrenos cercanos a los cultivos del entorno del Mar Menor.

Casi lista para verterse sin peligro, esta salmuera necesitaría un segundo proceso para eliminar el carbono orgánico, ya que «la madera libera más carbono del que consumen las bacterias». Sin embargo, asegura, esta 'suciedad' se puede eliminar sin problemas, también con microorganismos, como ya hacen las depuradoras convencionales.

Objetivo: residuo cero

Como complemento a estos dos procesos, que permitirán evitar los daños ocasionados por la desalación de las aguas de los pozos del Campo de Cartagena, la Cátedra de Agricultura Sostenible de la UPCT trabaja en convertir en productos con valor de mercado el 100% de lo que hasta la fecha han sido residuos. Además de las sales de calcio y magnesio, y otros sulfatos precipitados en el prototipo Insal que reduce la salmuera al 5% -se emplearán como minerales para complementar enmiendas agrícolas (abonos)-, la cátedra trabaja en la idea de solidificar la salmuera resultante de la desalación y convertirla en sal para usos industriales, y para el tratamiento de carreteras en los temporales de nieve.

No obstante, el proyecto estrella de este itinerario hacia la economía circular de la agricultura en el Campo de Cartagena es la transformación de la salmuera en lejía de uso alimentario. «Hipoclorito de sodio (NaOCl) al 1%», detalla Ricardo Martínez, ingeniero agrónomo que, junto a su compañera de estudios en la UPCT Cristina Varona, han patentado un sistema que, mediante un proceso electroquímico, purifica la salmuera y la transforma en lejía: «Un producto que se pueda vender y produzca un rendimiento -aclaran estos dos emprendedores ingenieros agrónomos-, cerrando totalmente el círculo para llegar al residuo cero». Y explican que este sistema sería aplicable, además de a la salmuera generada en la desalación del agua, en la sal procedente de las empresas alimentarias de encurtidos o salazones y de los procesos de osmosis inversa.

Todavía en fase experimental, la UW-2000 purifica el agua a través de un filtro de arena y, mediante una reacción electroquímica, reordena los componentes químicos (NaCl y H2O) y los convierte en lejía (NaOCl), liberando a la atmósfera tan solo hidrógeno (H). La 'máquina milagrosa' la fabricará la 'spin-off' Useful Wastes constituida por estos investigadores. Esperan que esté a la venta a principios de 2018, cuando finalicen los ensayos. Además, prevén que el precio final de esta tecnología sea «siempre inferior al coste de la desalobradora que genere la salmuera», aunque, advierten, dependerá de la cantidad de salmuera a tratar, ya que la máquina «es modulable, añadiendo más células electroquímicas». Ya se han interesado por ella empresas argelinas.

Entre los clientes futuros están las industrias de alimentos de cuarta gama. «Así, la misma empresa que planta las lechugas, puede usar la lejía en el procesamiento de sus hortalizas y verduras, autoabasteciéndose sin coste extra», cierran el círculo los investigadores Ricardo Martínez y Cristina Varona.

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