En los últimos siglos la demanda de fósforo para fertilizantes no ha parado de crecer como consecuencia del aumento exponencial de la población y de sus necesidades alimentarias. Sin embargo, el fósforo es un recurso limitado. Las únicas fuentes de fósforo son: el guano (excremento de aves) y la roca fosfática (apatita). Así, hay muchos estudios que prevén su agotamiento dentro de 100-250 años y su precio se incrementa cada año. En este contexto y en consonancia con las políticas europeas de impulso de la llamada “economía circular”, es más necesario que nunca recuperar el fósforo de fuentes renovables como los purines. Los purines se han aplicado durante décadas directamente en el suelo como fertilizante. No obstante, el hecho que esta práctica llevada a cabo de forma excesiva e indiscriminada tenga un impacto negativo sobre el medio ambiente, ha comportado la obligación de realizar un tratamiento previo, con la consecuente pérdida de fósforo.
La tesis doctoral “Assessment of struvite and K-struvite recovery from digested manure” de Elena Tarragó Abella plantea recuperar el fósforo de los purines en forma de estruvita (MgNH4PO4·6H2O) o K-estruvita (MgKPO4·6H2O). Dos minerales del grupo de los fosfatos que también contienen magnesio, nitrógeno y potasio, y que se producen por cristalización espontánea en estaciones depuradoras de aguas residuales. El objetivo final es obtenerlos de forma controlada y fabricar así un nuevo fertilizante rico en fósforo de liberación lenta que sea más respetuoso con la calidad de las aguas. El trabajo de investigación se ha llevado a cabo en los laboratorios del grupo LEQUIA con dos tipos de sustratos: purines digeridos después de aplicar una separación sólido/líquido, y purines después de aplicar un tratamiento de eliminación de nitrógeno por Anammox. Los experimentos se han vertebrado alrededor de tres retos: 1) profundizar en el conocimiento de la cristalización de la estruvita y la k-estruvita, 2) evaluar la calidad del producto recuperado y 3) optimizar el proceso en cuanto a las eficiencias de recuperación de nutrientes y al tamaño de las partículas recuperadas.
Los resultados obtenidos han sido más que satisfactorios. La investigadora ha demostrado que la velocidad ascensional puede actuar como parámetro de control del tamaño de partícula, lo cual permitiría ajustarla a los requisitos de las distintas aplicaciones finales. Todavía es más importante la demostración de la viabilidad de la recuperación de estruvita a partir de purines digeridos con elevadas concentraciones de sólidos para obtener un producto estable. En este sentido, los datos indican que la presencia de sólidos en suspensión no limita la formación de estruvita, sino que estos actúan como núcleos potenciando la nucleación heterogénea y favoreciendo la agregación y/o aglomeración de cristales. Finalmente, también se aporta una nueva tecnología para recuperar a partir de los purines uno de los macronutrientes más limitado en el suelo, el potasio, como k-estruvita.
En suma, la tesis doctoral – que ha sido dirigida por los doctores Maria Dolors Balaguer, Sebastià Puig y Maël Ruscalleda – ha demostrado la viabilidad de recuperar nutrientes de una matriz tan compleja y con una concentración de sólidos tan alta como son los purines. Ello supone un avance significativo hacia la recuperación sistemática de los macronutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas (potasio, fósforo y nitrógeno) a partir de fuentes renovables. La defensa, que es pública, tendrá lugar el próximo viernes 9 de marzo a las 10:30h, en el Aula Magna de la Facultad de Ciencias de la UdG.
