Usan hongos para convertir residuos orgánicos en fertilizantes

Dos estudios de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign exploran el uso de un tratamiento fúngico para convertir las aguas residuales sobrantes en abono para cultivos agrícolas.

Crear fertilizantes a partir de residuos orgánicos puede ayudar a reducir el consumo de combustibles fósiles y fomentar la producción sostenible. Una forma de hacerlo es mediante la licuefacción hidrotérmica (HTL), que convierte la biomasa en biocrudo mediante un proceso de alta temperatura y alta presión. Dos estudios de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, en EE.UU., exploran ahora el uso de un tratamiento fúngico para convertir las aguas residuales sobrantes en abono para cultivos agrícolas.

«La HTL utiliza biomasa húmeda procedente de fuentes orgánicas como el estiércol porcino o los residuos alimentarios. El proceso produce un agua residual, denominada fase acuosa de licuefacción hidrotermal (HTL-AP), que suele desecharse. Sabemos que contiene nutrientes que pueden utilizarse como fertilizantes, pero en su mayoría se encuentran en formas orgánicas a las que las plantas no pueden acceder. La fase HTL-AP también puede contener metales pesados tóxicos, dependiendo del tipo de residuo biológico», explica Paul Davidson, coautor y profesor asociado del Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica (ABE) de la Facultad de Ingeniería Grainger de Illinois.

«Exploramos el uso de Trametes versicolor, un hongo de pudrición blanca, para descomponer los compuestos orgánicos del nitrógeno en amoníaco o nitrato y eliminar potencialmente los componentes tóxicos. Como método ecológico, el T. versicolor se ha estudiado para tratar distintas aguas residuales y parece un candidato prometedor para tratar HTL-AP», afirma Vitória Leme, autora principal del primer estudio.

Leme desarrolló los métodos para cultivar el hongo y añadirlo a las aguas residuales. Este estudio demostró que el tratamiento de una solución que contenía un 5% de HTL-AP con T. versicolor durante 3 días aumentaba significativamente las concentraciones de nitrato y amoníaco.

Cuando Leme se licenció, Karla López tomó el relevo. Llevó a cabo la investigación como estudiante de Tecnología y Gestión de Sistemas Agrícolas (ETMAS). López fue la autora principal del segundo estudio, que combinaba el tratamiento fúngico con un proceso de nitrificación bacteriana para convertir el amoníaco en nitrato. El estudio descubrió que la inoculación simultánea de T. versicolor y bacterias nitrificantes aumentaba 17 veces las concentraciones de nitrato en HTL-AP.

«Analizamos diferentes factores que afectaban a los resultados y descubrimos que las muestras presentaban los mayores incrementos tanto de nitrato como de amoníaco cuando los microorganismos se sometían a agua con un rango de pH de 6 a 7,5», explica López. «También hay pruebas de que el hongo elimina algunos de los compuestos potencialmente tóxicos de los biorresiduos. Descubrimos que el tratamiento producía una enzima que ha demostrado degradar toxinas».

A partir de los prometedores resultados de los dos estudios, el equipo de investigación de Davidson trabaja ahora en el uso de las aguas residuales tratadas para cultivar plantas hidropónicas. Según él, lo ideal sería que el tratamiento se realizara lo más cerca posible del proceso HTL, estableciendo una economía circular y reduciendo la necesidad de transportar biomasa pesada y húmeda a largas distancias.

«Por ejemplo, si se utiliza estiércol porcino como materia prima húmeda, se podría instalar todo el sistema cerca de una granja porcina, donde hay miles de cerdos y mucho estiércol. Se puede recoger el estiércol y someterlo al proceso HTL, extraer las aguas residuales y disponer de un sistema independiente para tratarlas in situ. Y si estás cerca de una granja porcina, probablemente haya cultivos cercanos donde puedas utilizar las aguas residuales tratadas como abono».