La profesora del Máster de Investigación en Gestión, Tratamiento y Valorización de Residuos Orgánicos de la UMH María Ángeles Bustamante Muñoz aborda el papel de los recursos orgánicos en el cambio climático. La investigadora señala que el efecto invernadero es un efecto natural y protector pero, el incremento de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) por la acción humana, ha desequilibrado este sistema.

Los principales gases de efecto invernadero son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y otros como los clorofluorocarbonos, hidrofluorocarbonos, etc. Los tres primeros, son claramente los que más contribuyen en porcentaje con respecto a todas las emisiones. Según explica la profesora Bustamante, todos estos efectos favorecen el cambio climático. Estas son algunas de las señales que nos indican que ya está aquí:

. Aumento en la concentración del dióxido de carbono atmosférico. Es un 40% superior desde la era pre industrial y son niveles sin precedentes en los últimos 800.000 años.

. La mitad de las emisiones de dióxido de carbono de origen antropogénico desde 1750 se han producido en los últimos 40 años. Son factores importantes y otros hechos como la disminución en el hielo marino, etc.

. El cambio climático es una realidad, no una teoría.

María Ángeles Bustamante apunta que tenemos un problema, pero también disponemos de algún recurso que podemos utilizar como herramienta de mitigación.

Si gestionamos de forma sostenible el suelo, será una herramienta de mitigación de GEI

La agricultura, la silvicultura y los usos del suelo constituyen aproximadamente 1/3 de las emisiones globales de GEI.  Alrededor del 89% de potencial de mitigación global en la agricultura, sería a través del secuestro de carbono. “Tenemos que tener la idea clara de que el suelo como recurso y, según su gestión, puede servir para esta mitigación”, asegura la profesora de la UMH.

Importancia de la materia orgánica en la conservación del suelo

Suelo salino // Flickr Creative Commons

Suelo salino // Flickr Creative Commons

La materia orgánica condiciona el comportamiento del suelo con respecto a la actividad y crecimiento de microorganismos y también al crecimiento de las plantas. Un error común, según señala la docente, es considerar que la materia orgánica no es importante porque su contenido es bajo en los suelos y pensar que los fertilizantes inorgánicos pueden suplir su papel.

Niveles de materia orgánica:

  • Suelo agrícola con condición es favorable ≈ 5%
  • Secano ≈ 1-2%
  • Regadío ≈ 2-4%
  • Valor mínimo para que no haya problemas de degradación o erosión ≈ 1’1-1’5%

En la zona Mediterránea de España, las condiciones de carbono orgánico son inferiores al 1%

El ciclo del carbono es un proceso condicionado por las condiciones atmosféricas. En un país nórdico, como Suecia, las condiciones favorecen los procesos de humificación y el mantenimiento de carbono en el suelo. En países mediterráneos como España e Italia, por ejemplo, el tipo de clima, más seco, más cálido, con unas condiciones más oscilantes, favorece que se pierda el carbono. En España, la mayor parte del territorio tiene zonas áridas y semiáridas en las que no se supera ese 2% de materia orgánica. En zonas muy concretas, como en la parte Mediterránea, las condiciones de carbono orgánico son inferiores al 1%.

Entre los efectos negativos del bajo contenido en materia orgánica:

  • Pérdida de estructura del suelo
  • Pérdida de fertilidad
  • Pobreza biológica

¿Cómo se une eso a la emisión?

Esto redunda en un incremento de las emisiones de CO2. De forma que, aunque los porcentajes de materia orgánica sean bajos en el suelo, es muy importante su función.

¿Qué necesitamos?

Nuevas fuentes de materia orgánica que aseguren el mantenimiento sostenible de la materia orgánica del suelo: residuos orgánicos.

Residuos Recursos Orgánicos

Recogida de restos de poda // Castillo de Canena

Recogida de restos de poda // Castillo de Canena

En los últimos años, se ha producido un importante incremento de los residuos orgánicos. La consecuencia es que tenemos una producción global que supera los 200 millones de toneladas al año. Por este motivo, tenemos que encontrar una forma adecuada de gestión, ya que los residuos también son una fuente de materia orgánica:

Residuos sector primario

Origen: actividades agrícolas y forestales (poda, restos de cosecha, producción de cultivos, etc.) y actividades ganaderas (estiércoles, purines, etc.)

Residuos sector secundario

Origen: industrias de transformación (agroalimentarias, papeleras, etc.). Alta variabilidad en el tipo de residuo.

Residuos sector terciario

Origen: sector urbano (residuos sólidos urbanos y lodos de EDAR

La gestión inadecuada de este tipo de residuos conlleva:

  1. Contaminaciones importantes en diferentes compartimentos ambientales:
  2. Atmósfera (emisiones de amoniaco y GEI)
  3. Agua (eutrofización y pérdida de potabilidad)
  4. Suelo (acumulación excesiva de nutrientes, metales pesados)
  5. Molestias en el entorno
  6. Problemas sanitarios

La clave pasa por optimizar el manejo y la gestión de los flujos residuales

¿Podemos gestionar los residuos orgánicos si emitir GEI?

Aunque se gestione los residuos orgánicos, siempre existirá una emisión. La mayor parte de sistemas de gestión de residuos orgánicos incluyen fases de almacenamiento pre y post tratamiento, que unidas a los propios tratamientos aplicados en la estabilización de estos materiales hacen casi imposible la minimización total de las emisiones aunque exista tecnología capaz de acercarse a ese objetivo.

Por este motivo, la clave pasa por optimizar el manejo y la gestión de los flujos residuales:

  1. Digestión anaerobia
  2. Compostaje
  3. Compostaje (incluido uso agrícola)

El compostaje

Compost heap // Wikimedia Creative Commons

Compost heap // Wikimedia Creative Commons

El compostaje permite obtener materiales estabilizados, que minimizan los riesgos ambientales derivados del uso directo del residuo.

  • Es un proceso bio-oxidativo controlado; aunque es natural se debe seguir un control.
  • Se desarrolla sobre sustratos sólidos orgánicos.
  • Etapa termófila con temperaturas superiores a 40º: higienización.
  • En la última etapa, de maduración, se consigue la estabilidad.
  • En el proceso obtenemos el compost, un producto estabilizado libre de fitotoxinas y de patógenos, que podemos utilizar en el suelo de manera segura.
  • En ese proceso, como se degrada la materia orgánica, también obtenemos otros productos como el dióxido de carbono, agua o minerales.
  • El dióxido de carbono es producto de un fenómeno muy similar a lo que se produce en el suelo cuando los microorganismos degradan la materia orgánica.

Controversia compostaje y gases de efecto invernadero

Aunque se haga de forma adecuada, durante el compostaje existe emisión de gases, que ha creado controversia a la hora de utilizar el producto obtenido  de reutilización de los residuos orgánicos. “Hasta el punto de que en muchas ocasiones  ha supuesto un freno para llevarlo a cabo”, subraya María Ángeles Bustamante.

¿Qué debemos evitar en el proceso para minimizar las emisiones?

  • Proceso controlado
  • Aireación correcta
  • Evitar encharcamiento o saturación de agua en los poros de la pila
  • Si se generan en la pila zonas de anaerobiosis, se favorece la aparición de microorganismos anaerobios, cuya actividad genera otros gases de impacto sobre el calentamiento global de la atmósfera, como el metano o el dióxido de carbono.

Estrategias para minimizar el impacto del compostaje

  1. Ajuste relación C/N en fracción total y soluble. Si un residuo tiene mucho nitrógeno y poco carbono, como un lodo de depuradora o un purín, para compostarlo es necesario es un residuo que tenga más carbono (como paja de cereal, caña de maíz, poda de vid…) y permita equilibrar esa relación. Porque cuando el compostaje se lleva a cabo en una mezcla de materiales con relación C/N baja, las emisiones de amoniaco se disparan.
  1. Verificación de las propiedades físicas en mi mezcla de compostaje. Normalmente, los residuos que tienen unarelación C/N baja tienen una alta humedad. Si se trata de compostar solo un lodo de depuradora, no se conseguirá. Como explica la profesora del Máster, se trata de una pasta semisólida en la que no entra el oxígeno por ningún lado. Por este motivo, es necesario adicionar un material estructurante que mejore la porosidad.

Compostaje vs Almacenamiento convencional

  1. El compostaje (sistemas de pila volteada y de pila con aireación forzada) reduce las emisiones de metano, en comparación con el almacenamiento convencional, al aumentar la aireación del sistema.
  2. La adición de agentes estructurantes en el compostaje mejora la estructura de la pila y reduce la emisión de óxido nitroso y metano. En función del tipo de estructurante, las pilas de nitrógeno son mayores o menores.
  3. La cobertura con lona plástica y la compactación reducen las emisiones de amoníaco en ambos sistemas y mejora la conservación de N total de la estructura de la pila, pero limita la higienización al no alcanzar temperaturas elevadas.

El suelo y su papel en el secuestro de Carbono

La investigadora de la UMH asegura que si el compostaje se analiza desde una perspectiva integral, holística, se incrementa bastante el efecto beneficioso. “El compostaje no solo es un proceso de gestión de residuo, sino que obtengo un material con valor que se utiliza en agricultura, mejora las propiedades del suelo y contribuye al secuestro de C”, precisa.

Aunque el proceso de compostaje, analizado de forma individual y aislada, presenta un balance negativo de en las emisiones de GEI y otros gases como el amoniaco -que puede acentuarse con la existencia de procesos anaeróbicos-, si se estudia el sistema de una forma integral, sí se obtiene un balance positivo en sostenibilidad.