ASPECTO INNOVADOR 1: producción de algas como sumideros de carbono

 

Por un lado tenemos el problema del cambio climático en el sector primario, y en concreto en la agricultura. En este sentido la actividad que supone que contribuye en una mayor cuantía es la fertilización nitrogenada, ya que en su fabricación demanda grandes insumos energéticos.

 

Por otro lado la pérdida de la fertilidad de los suelos ha sido provocada por las acciones antropogénicas que han menoscabado la diversidad biológica de los suelos y que han repercutido negativamente en la productividad de los cultivos que se desarrollan en ellos. 

 

Repercusión que se ha contrarrestado con la incorporación de más insumos fertilizantes y fitosanitarios, estos últimos para el control de nuevas enfermedades y plagas que han surgido de la pérdida biológica del suelo. Incorporación de estos insumos que se traducen en un incremento significativo de la huella de carbono en estos cultivos y que se han venido justificando por el fin de obtener alimentos para una población mundial creciente

 

Esta biota edáfica produce compuestos importantes para la fertilidad de los suelos y la productividad de los cultivos. Dentro de esta biota edáfica conviene resaltar el papel de las cianobacterias que además de producir sustancias bioestimulantes como las demás algas, tienen la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico. El efecto de estas algas en el suelo tiene además propiedades biopesticidas, por su control de microorganismos del suelo como son los hongos fitopatógenos.

 

El reto de conjugar el incremento de fertilidad de los suelos, con la mitigación de gases de efecto invernadero, pasa por potenciar las especies de algas presentes en los suelos.

 

Organismos que tienen la aptitud de fijar carbono en biomasa, constituyendo con ello un sumidero de carbono en los suelos. Unido a esto, algunas algas como son las procariotas llamadas cianobacterias, tienen la aptitud de fijar nitrógeno atmosférico, disponiéndolo así para los cultivos. Pero en el reto de cómo potenciar a las algas edáficas de forma viable y rentable, la solución pasa por cultivar estas especies fuera del suelo, en condiciones controladas y optimizadas, para posteriormente reintroducirlas y lograr con ello una mayor concentración en los mismos. Pero este cultivo debe satisfacer una rentabilidad que haga viable el procedimiento en una instalación. Para el control y optimización del cultivo se deben proveer de los niveles de nutrientes adecuados: nitrógeno, fosforo, potasio, etc. y de la concentración de gases adecuada: dióxido de carbono (CO2) principalmente. Estos nutrientes están presentes en efluentes líquidos y/o gaseosos que son tipificados de residuos. Por ello la incorporación de estos para el cultivo de las algas se postula con una solución en pro de una mayor rentabilidad del proceso de obtención de la enmienda. 

 

ASPECTO INNOVADOR 2: Sistema móvil

 

Son varias las cuestiones que se plantean a la industria que pretende implantar una instalación para captura de sus GEI.

- Estacionalidad de las emisiones. Esta tiene más representatividad en los procesos agroindustriales que procesan productos agroalimentarios en función de los ciclos de producción agrícolas o ganaderos.

Esta estacionalidad hace que los clientes susceptibles de implantar esta tecnología no lo hagan, ya que por un lado, necesitan de mucho volumen de cultivo para mitigar sus emisiones y luego cuando ya no realicen el proceso de transformación, se les plantea qué hacer con todo el volumen de producción que disponen. Pues por esta razón el sistema va ser transportable y fácilmente plegable. La industria podrá convenir sus módulos de cultivo con otra industria que emita GEI, o en cambio podrá plegarlo y guardarlo hasta que otra vez vuelva a generar emisiones.

- Superficie para la instalación. Los centros agroindustriales de emisión tienen una escasa disposición de suelo sobre el que instalar los sistemas de captura de GEI. Bien sea por la escasez de suelo o porque este le tienen comprometido a futuras instalaciones o ampliaciones, lo que hace descartar una instalación fija de captura. Por este sentido el sistema móvil supone que podemos relocalizar el módulo de cultivo en función de las necesidades de espacio de la industria.

- Amortización de instalaciones. La adquisición de esta tecnología por parte de las agroindustrias supone realizar una inversión que debe ser analizada en términos de rentabilidad en función de la actividad. Actividad que como hemos dicho es estacional. Por ello los módulos de pre-tratamiento y de producción de biomejorador se plantean como un sistema móvil para que pueda ser compartido/transportado entre agroindustrias.

 

ASPECTO INNOVADOR 3: Utilización de algas autóctonas

 

El seguimiento de la población de algas y su concentración en el suelo es un factor que han utilizado edafólogos y geólogos para ver la madurez de un suelo, así como indicador en actuaciones de restauración de suelos degradados por actividades. 

 

Por otro lado son las algas las especies vegetales que mayor tasa fotosintética presentan, un 50% más respecto a las demás especies vegetales lo que supone que son los vegetales que mayor cantidad de dióxido de carbono (CO2) consumen. También las algas desarrollan un consumo en otros gases de efecto invernadero (GEI) como los óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx) 

 

Las algas se pueden observar en los charcos donde se encuentran suspendidas en el agua, que tras evaporarse quedan conformando una costra verde visible. Esta costra constituye un incremento de la actividad biológica del suelo, ya que las algas quedan adheridas a las partículas minerales que conforman el suelo, conformando agregados que dotan de mayor estructura al suelo y de una mayor actividad biológica.

 

 

Conviene resaltar que algunas algas como las cianobacterias tienen la característica de fijar nitrógeno, aspecto que incrementa la fertilidad de los suelos, así como otras propiedades como servir de estimuladores del desarrollo vegetal o tener capacidad como biopesticida por su control de microorganismos del suelo como son los hongos fitopatógenos. Fertilidad que posteriormente redundará en la productividad de los cultivos, pastos y especies forestales. 

 

Que a su vez se traducirá en una mayor producción de biomasa de las especies vegetales superiores; cultivos, arboles, pastos, etc., provocando un mayor consumo de CO2 en conjunto. 

 

La solución está en producir algas o cianobacterias edáficas autóctonas en condiciones controladas y posteriormente aplicarlas al suelo originario en una dosis adecuada que las permitan luego sobrevivir y/o permanecer latentes para desarrollarse en el suelo independiente de nuevas aplicaciones.

 

Para posteriormente distribuir este volumen de algas edáficas al suelo por medio de pulverización, conformando en si un biofilm.

 

Para desencadenar la producción en volumen de las algas edáficas autóctonas es necesario disponer de habitáculos controlados llamados fotobiorreactores. Estos fotobiorreactores deben satisfacer unas condiciones de temperatura, iluminación, nivel de nutrientes, de intercambio gaseoso y agitación, suficientes para que se desarrollen.

 

ASPECTO INNOVADOR 4: Utilización de fase liquidas de residuos

 

Para poder conseguir una concentración alta de algas en el fotobiorreactor, es preciso proveer a los fotobiorreactores de unos nutrientes adecuados. El empleo de fertilizantes minerales en la elaboración del medio de cultivo, supone tener que recurrir a fertilizantes de alta solubilidad, los empleados en fertirrigación, fertilizantes caros. En cuanto al empleo de efluentes de residuales de procesos industriales o de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR), existen muchas experiencias en el cultivo de microalgas.

 

ASPECTO INNOVADOR 5: Utilización de algas. Aplicación

 

Este biomejorador de algas edáficas que ha sido desarrollado en los fotobiorreactores, y es aplicado por medio de pulverización sobre los suelos agrícolas, forestales o zonas de restauración a través de los equipos de pulverización convencionales que se utilizan en agricultura para aplicar los fitosanitarios, por ejemplo.