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Academia Ciencia

Los residuos orgánicos aportan abono y energía para la vida en el planeta

21/11/2023
Por: Carlos Olimpo Restrepo S. - Periodista

En la Universidad de Antioquia se adelantan diferentes investigaciones tendientes a aprovechar residuos orgánicos y, de esta manera, reducir la contaminación por su disposición en rellenos sanitarios o en la intemperie sin ningún control. En el Grupo Interdisciplinario de Estudios Moleculares —Giem— se desarrolla un estudio con diferentes residuos de plantas y animales para producir fertilizantes y gas. 

La investigación que se adelanta en el Grupo Interdisciplinario de Estudios Moleculares utiliza diversos tipos de residuos orgánicos para obtener diferentes tipos de fertilizantes. Foto Dirección de Comunicaciones / Alejandra Uribe


Si usted tiene una gallina ponedora, esta puede producir un huevo al día, que puede pesar entre 60 y 70 gramos. Y también va a generar entre 100 y 120 gramos de estiércol diarios. Ahora, imagínese esto en una escala mayor, no en un corral pequeño, sino en una granja avícola, donde hay cientos o miles de aves y se lidia con una cantidad enorme de residuos orgánicos. 

Hasta hace unos años, estos se llevaban sin mayor tratamiento a vertederos o se dispersaban en algunos cultivos, por su alto valor nutritivo, pese a algunos efectos nocivos. Pero hoy, gracias a las investigaciones que desde 1992 ha adelantado el Grupo Interdisciplinario de Estudios Moleculares —Giem— de la UdeA, este y otro tipo de residuos orgánicos de animales y plantas tienen un mayor aprovechamiento como abonos, recuperadores del suelo, sin contaminarlo, y hasta como generadores de energía. 

No solo el estiércol de las gallinas, sino también los de los cerdos y bovinos, o de otras especies domésticas, así como los residuos de cosechas vegetales, los descartes de podas y otros, despertaron el interés de Carlos Andrés Uribe, investigador del Giem y docente de cátedra en Ingeniería Industrial y en el Instituto de Química de la Universidad. 

«Se necesitan técnicas de transformación para tener un producto estabilizado que, cuando se aplique al suelo, le aporte nutrientes, materia orgánica, contribuya a la vida del suelo sin llevar patógenos asociados a materias primas», anotó este candidato a doctor. 

Y esa necesidad de fertilizantes, sumada a la idea de aprovechar al máximo los residuos y disminuir la contaminación orgánica, lo llevaron a trabajar en paralelo sobre la generación de energía a partir del biogás que producen estos descartes. 

«Desarrollamos unos sistemas para aprovechar diferentes fuentes de biomasa residual. Hay una que llamamos de Fracción Orgánica de Residuos Sólidos Urbanos —Forsu—, que se produce de manera constante en entornos con servicio de recolección, y que se implementó en gran parte de los municipios del país; además, hay una tendencia normativa a que se aproveche este tipo de residuos, con lo cual se crean las condiciones para que dichos sistemas sean viables», destacó Uribe. Esa tendencia legislativa en Colombia está dada por varias leyes, decretos y resoluciones del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, para la disposición final de residuos de diferente tipo

En este sentido —agregó el científico—, en el Giem se impulsa un cambio tecnológico a partir de la investigación científica. «Estamos desarrollando unos sistemas de reacción que permiten tomar esos flujos residuales y volverlos fertilizantes, insumos para la industria química, la energía eléctrica y la mecánica», enfatizó. 

Al respecto, Carlos Alberto Peláez Jaramillo, fundador del Giem y docente del Instituto de Química, recalcó que «este trabajo es básicamente un marco conceptual y experimental a una escala importante de lo que conocemos como biorrefinería, concepto inspirado en refinerías de petróleo donde a partir de una materia prima se generan una serie de coproductos, todos con un valor agregado, dirigidos a diferentes aplicaciones o usos».  

El proyecto de investigación de Carlos Andrés Uribe pasó de la etapa en el laboratorio y se ha puesto a prueba en escala grande, como plantas en municipios, donde se trabaja con las empresas de aseo, así como con algunas empresas avícolas, porcinas y bovinas; también se instaló con éxito una planta generadora de energía en el Oriente de Antioquia, con base en biogás, el cual se produce a partir de estos residuos, para iluminar una vía de la zona con luces led. 

 

Para esta investigación, el Giem tiene proyectos de fertilizantes a partir de residuos urbanos en los municipios de El Carmen de Viboral —donde se procesan 12 toneladas/mes—, El Peñol —7 toneladas/mes—, Támesis —60 toneladas/mes— y Caramanta —de 2,5 a 3 toneladas/mes—. 

 

Los dos desarrollos principales 
 

Carlos Andrés Uribe recalcó que cuando empezó su investigación de doctorado trató de no mirar lo hecho en otros países, para encontrar soluciones que se adaptaran mejor a las condiciones locales. 

«Para el caso de la generación de energía no teníamos presupuesto suficiente para hacerlo todo con 20 o más motores —como en las plantas de residuos en Alemania—, ni para contar con un elevado número de empleados. Por eso lo más adecuado fue emplear la gravedad; entonces desarrollamos algo con menos maquinaria, con menor consumo de energía y, además, para no contaminar las aguas, pusimos unas restricciones para disminuir los procesos que se hacen en la fase húmeda de estos residuos», explicó.  

Insistió en que esto es muy diferente a otros proyectos que hay en el mundo, porque se hizo con base en lo estudiado sobre el comportamiento de la tierra a lo largo de su existencia y en las observaciones de la naturaleza de nuestro entorno

Otro producto que sale de estas investigaciones desarrolladas desde el Giem es la materia orgánica transformada, pero como las plantas tienen requerimientos nutricionales específicos según su uso —las de flores necesitan más fósforo y las de frutos más potasio, por ejemplo—, en el marco de esta investigación del Giem se está trabajando ahora en desarrollar fertilizantes minerales-orgánicos, formulados para que tengan los nutrientes que se necesitan para un determinado cultivo o para una etapa del mismo

«Las industrias de fertilizantes de síntesis —abonos que deben pasar por un proceso químico diferente al orgánico— también hacen esto, pero para conseguir esos abonos químicos consumen mucha energía y generan una alta cantidad de gases de efecto invernadero —GEI—. Nuestros materiales, en cambio, no requieren tanta energía y casi no producen GEI», aseguró Uribe. 

El investigador destacó que estos materiales de residuos naturales hacen que haya mucha más diversidad de microorganismos que con los de síntesis, y posibilitan que los cultivos estén mejor preparados para afrontar el ataque de un depredador, «porque cuando hay un suelo con muchos microorganismos, ahí mismo puede estar el que combate a la plaga». 

«Este es el tipo de insumos que se usan en la agricultura orgánica y nosotros le ponemos valor agregado y hacemos fertilizantes de liberación lenta, de última generación, que entregan nutrientes en el momento en que la planta lo requiere», puntualizó. 

Residuos orgánicos procedentes de hogares de algunos municipios de Antioquia y de algunas empresas agropecuarias son usados como materia prima para la elaboración de fertilizantes amigables con el ambiente. Foto Dirección de Comunicaciones / Alejandra Uribe

Recuperar los suelos: reto a largo plazo 
 

Otro aspecto que se debe destacar es que los productos que salen de esta investigación del Giem también ayudan en la recuperación de zonas afectadas por actividades humanas, como la agricultura intensiva o la minería. «Le ponemos a ese material orgánico unos microorganismos que fijan el nitrógeno a la tierra, como sucede en la naturaleza, en los bosques, porque a muchos agrosistemas se les ha puesto tantos químicos que están matando esos microorganismos», aseguró Uribe. 

El profesor Peláez, por su parte, anotó que «hay un deterioro y una degradación de los suelos porque en la formulación de los fertilizantes de síntesis no hay incorporación de microorganismos, y estos son fundamentales para la producción agrícola. Por eso hay que incorporarlos con estos fertilizantes, porque el suelo es un patrimonio finito». 

Y sostuvo que «ahora lo que hay que hacer es tratar de consolidar un programa que nos permita aprovechar las ventajas comparativas que tenemos, para construir un modelo basado en la generación de productos de valor agregado y energía a partir de biomasa residual, y mirar su potencial para poder elaborar un programa que permita tener un país más competitivo en agricultura». 

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