(hey, type here for great stuff)

access to tools for the beginning of infinity

Desechos como nutrientes: experimentos con biomasa residual

En su ensayo autobiográfico Tristes trópicos (1955), el antropólogo Claude Lévi-Strauss presentaba, con el tono desenfadado e irónico de un cuaderno de viaje, establecía algunas características esenciales de la mentalidad de culturas y poblaciones en cada gran región del planeta.

Partiendo desde la perspectiva europea, las Américas eran ese lugar que había mirado hacia el Oeste y donde los recién llegados se habían apropiado del terreno como si no hubieran existido pueblos pretéritos.

En las Américas, todo estaba por hacer y uno avanzaba para cercar y establecer instituciones postizas: una mentalidad europea con espacio de sobras y actitud itinerante, cortoplacista, extractiva.

Por el contrario, dice Lévi-Strauss, las grandes civilizaciones asiáticas se han erigido en una situación diametralmente opuesta: los que llegaban más tarde se topaban con territorios densamente poblados y estructurados, con lo que se hacía imposible un crecimiento por extensión.

Experimentos de viabilidad milenarios

Históricamente, en estas grandes regiones asiáticas de metafísica inmanente (a diferencia del trascendentalismo occidental impuesto en las Américas), las transformaciones se superponían sobre las poblaciones y realidades previas, algo todavía observable en el correoso sistema de castas en el subcontinente indio, que se resiste a desaparecer en pleno siglo XXI.

El modelo occidental de crecimiento practicado en las Américas se asemeja a las políticas de tierra quemada surgidas del modelo de explotación del territorio acelerado a partir de la Ilustración, donde grandes propiedades se servían de mano de obra precaria (al inicio, esclavos) para sacar el máximo rendimiento a un territorio antes de agorarlo.

Por el contrario, China, la India y otras culturas asiáticas coevolucionaron en entornos que requerían practicar el equilibrio, la regeneración de recursos y la convivencia de diversas sociedades en un mismo territorio para evitar el colapso de sistemas precarios.

Estas reflexiones del precursor del estructuralismo podrían extrapolarse a la tensión creciente entre el modelo todavía preeminente de las grandes explotaciones agropecuarias intensivas, y nuevas alternativas que combinan técnicas experimentales con modelos inspirados en sistemas de explotación agraria ancestrales o surgidos de la necesidad, en los cuales los desechos de unos procesos se convierten en nutrientes de otros procesos.

Biomasa residual: problema u oportunidad

Estos sistemas circulares a gran escala no se orientan únicamente a la producción agraria y ganadera, sino que pretenden también facilitar la gestión de desechos en bosques o ciudades para, por ejemplo, crear energía a partir de biomasa procedente de los excedentes del bosque, de los excedentes y desechos agropecuarios (ya sean restos de plantas o frutos o estiércol) o de desechos urbanos como la basura orgánica y el contenido de las aguas residuales.

Las plantas de depuración de aguas residuales y plantas de biomasa han inspirado modelos simbióticos como la biomasa residual, un proceso de tratamiento anaeróbico de desechos urbanos en el que se obtendrían biocombustibles a partir de la combinación de procesos similares a la digestión en un estómago humano: a través de bacterias o microalgas en entornos controlados donde se puede separar la materia, es posible obtener biogás, biomasa algal o fertilizantes biológicos.

Estos modelos simbióticos logran establecer una economía circular donde hasta entonces existía el complejo reto del tratamiento de desechos a gran escala, pues las emisiones dedicadas a eliminar lodos se transforman en combustible para generar energía o fertilizantes biológicos que reducen la dependencia de combustibles fósiles.

La digestión anaerobia a gran escala se sirve de un proceso similar al de nuestra digestión, donde una cantidad controlada de microorganismos descomponen materia biodegradable, un proceso que libera gases usados como biocombustible, ya lograr la autosuficiencia de la planta o incluso un excedente para sistemas industriales, de climatización o transporte.

Aprendiendo de los arrozales de Bali

Ernst van den Ende, director del Grupo de Botánica de la Universidad de Wageningen, Países Bajos, hablaba con National Geographic acerca de la combinación de alta tecnología y técnicas ancestrales para aumentar el rendimiento de la producción intensiva de cosechas biológicas en los invernaderos de Food Valley, región holandesa una cincuentena de kilómetros al sur de Ámsterdam.

Food Valley pretende erigirse en el equivalente al Silicon Valley del sector primario. Este polo de agricultura intensiva en torno a Wageningen concentra empresas especializadas en cultivos, fertilizantes y plaguicidas biológicos y ha alcanzado una especialización en sistemas de agricultura intensiva similar a la de El Ejido, Almería.

No todos los avances dependen del control automatizado de nutrientes, el uso eficiente de agua reforzada con sustancias beneficiosas o la experimentación con en tornos controlados y sustratos que dependen cada vez menos del agotamiento del terreno.

Para Ernst van den Ende, la «alta tecnología» puede proceder también de sistemas tradicionales de producción intensiva, capaces de cerrar el círculo y convertir el excedente de unos procesos en nutrientes de otros:

«¡Mira la isla de Bali! Durante al menos mil años, sus productores han criado patos y pescado en los mismos bancales anegados donde cultivan arroz al mismo tiempo. Es un sistema de producción alimentaria totalmente integrado, irrigado con una infraestructura de canales a lo largo de terrazas creadas con manos humanas».

«He aquí tu modelo de sostenibilidad», concluye van den Ende.

La lucha biológica que queremos tener

En Food Valley, varias compañías familiares han logrado crear sistemas de producción biológica que funcionan de manera integrada y se aproximan al modelo de economía circular priorizado por las inversiones de la Unión Europea en los planes de desarrollo regional de los próximos años, si bien la pandemia de coronavirus ha trastocado muchos de los objetivos fijados.

National Geographic entrevista al responsable de una empresa familiar con 70 años de existencia; la familia Duijvestijns ha transformado viejos patrones por un modelo que les permite producir de manera autónoma y económica: la explotación produce la mayor parte de su energía y fertilizante, así como varios productos auxiliares, desde el embalaje a la distribución.

El Ganges

Los cultivos de invernadero de los Duijvestijns se mantienen a la temperatura óptima durante todo el año gracias al calor procedente de los acuíferos geotérmicos de la región, mientras el único regadío empleado procede de la recolección propia de aguas pluviales. Las tomateras que emplean, con raíces fibrosas, requiere cuatro veces menos agua que tomateras convencionales, mientras las cosechas se regeneran con semillas propias y el excedente de las plantas se transforma en embalaje biodegradable.

La granja controla las escasas plagas registradas mediante un cada vez más preciso y eficaz sistema de lucha biológica. En el caso de las tomateras, los Duijvestijns usan un género de ácaros, Phytoseiulus persimilis, que no muestra interés en la propia planta y, por el contrario, se alimenta de especies dañinas como Tetranychidae (ácaros «araña», agresivos con hortalizas y cultivos frutales).

De potencial lodazal a humedales de pesca artesanal

En los próximos años, asistiremos al surgimiento de sistemas de producción que integran ejemplos de economía circular sin, por ello, reducir necesariamente sus perspectivas económicas o de producción, como muestra el interés del gran público en los productos de agricultura biológica, una vez queda claro que pueden llegar al mercado a precios razonables.

Soluciones de «high-low tech» como el uso de fertilizantes y plaguicidas biológicos son ya una realidad en los nichos de mercado con mayores perspectivas de crecimiento en mercados como el europeo o el norteamericano.

Asimismo, surgen experimentos a gran escala que tratan de, por ejemplo, servirse de las aguas residuales urbanas para distintos propósitos: para crear energía… o como fertilizante para la agricultura periurbana.

Calcuta, el Bengala Occidental, India, es una ciudad rodeada de humedales que se extiende en dirección norte-sur a orillas del río Hugli, un contaminado río distributario del Ganges que desemboca, como el resto de distributarios del inmenso delta, en el golfo de Bengala. El suelo de aluviones y los humedales occidentales de Calcuta (East Calcutta Wetlands) de la ciudad complican el tratamiento de las aguas residuales en uno de los rincones más contaminados del planeta.

En estos humedales, de 130 kilómetros de extensión, las aguas residuales han acabado nutriendo un ecosistema al que acuden los peces procedentes de los distributarios a alimentarse, lo que originó una pesca artesanal gracias a la que subsisten muchas familias. La revista 1843 de The Economist dedica un reportaje a esta pesca artesanal.

De riñones y pulmones

Los pescadores de la zona han contribuido a mantener un ecosistema semi-cerrado y autosuficiente que combina las características de una piscifactoría con características de depuradora informal de aguas residuales. La técnica de los pescadores, que se desplazan por el lugar con pequeños cestos y redes artesanales, apenas ha cambiado, si bien el nylon, más resistente y ligero, ha sustituido al algodón como material predilecto para confeccionar y reparar las redes.

Según los autores del reportaje, Amitangshu Acharya y Sudipto Sanyal:

«Los humedales han sido descritos alternativamente como los “riñones de Calcuta” y “los pulmones de la ciudad”».

Se calcula que la ciudad, de 5 millones de habitantes, genera a diario 750 millones de litros de aguas residuales que se abocan a los humedales. Gracias a casi un siglo de experiencia, agricultores y pescadores transforman estos desechos en 10.000 toneladas de pescado y 50.000 toneladas de vegetales.

El gigantesco delta del Ganges con sus numerosos y gigantescos distributarios extendidos entre India y Bangladés

En una cultura que ha garantizado la supervivencia de un entorno sobreutilizado, densamente poblado y, en los últimos años, con índices de contaminación entre los más elevados del mundo, la capacidad para convertir un potencial problema medioambiental y de salud pública en un ecosistema capaz de autorregularse y de mantener una pesca artesanal, ofrece algunas lecciones de futuro para escenarios extremos potencialmente similares que muchas zonas del mundo podrían afrontar en el futuro.

El poder de la regeneración de ecosistemas

La pesca en los humedales del este Calcuta se extiende a lo largo de 264 masas de agua interconectadas entre sí, cada una de las cuales se gestiona de manera autónoma, si bien existen cooperativas que concentran varios de estos cienagales:

«Los humedales son una extensión de marismas, cuencas de sedimentación, piscinas de aguas residuales y terreno agrícola de regadío. Se formaron a lo largo de los siglos, cuando las repetidas mareas concentraron sedimentos y crearon un entorno que no era ni mar abierto ni tierra firme».

En este ecosistema moldeado por las crecidas, los sedimentos y la acción humana durante generaciones, hay más de 65 tipos de aves, docenas de reptiles y anfibios y hasta 16 especies de mamífero, así como 40 tipos de pez comercializado por el negocio local de la piscicultura y una agricultura local muy especializada:

«Convertir aguas negras en agua límpida en estanques repletos de peces es el milagro de los humedales dl este de Calcuta. Esta alquimia, que desafía la sabiduría científica convencional que identifica aguas residuales como contaminantes, se logra gracias a la intersección de mantenimiento, luz solar y peces».

El proceso es complejo, pero ha sido perfeccionado a lo largo de las décadas: las aguas residuales, ricas en nitratos y fosfatos, así como materia fecal con bacterias aeróbicas, llegan a los estanques. Allí, el agua sumerge el nuevo contenido, que se biodegrada con la ayuda de algas.

¿Orina para calentar viviendas?

Al realizar la fotosíntesis, el proceso iniciado por las algas convierte gases potenciales en oxígeno, que las bacterias aeróbicas usan a su vez para descomponer los nutrientes en las aguas residuales; este proceso emite dióxido de carbono, absorbido a su vez por las algas, que proliferan gracias a él.

En cuestión de días, las aguas ricas en algas transforman el color del estanque en un verde intenso, síntoma de que el agua está mejorando su pH al recibir oxígeno y enriquecer el plancton del que se alimentan los peces criados en la red de masas de agua intercontectadas.

Los humedales de Calcuta son, en esencia, un gigantesco sistema de hidropónica al aire libre que convierte un residuo potencialmente peligroso como las aguas residuales de la ciudad en nutriente para la cría de peces y cultivos de regadío que alimentan a miles de personas y mantienen el equilibrio de un complejo ecosistema que, en efecto, se comporta como sistema metabólico de la ciudad. Riñones y pulmones.

Los humedales de Calcuta realizan varias tareas superpuestas

The Economist nos recuerda hasta qué punto hemos olvidado el uso a gran escala de productos como los desechos humanos. En Roma, las lavanderías contaban con un lavabo público anejo que animaba a los transeuntes a aliviarse allí mismo; las lavanderías lograban así una materia prima que, fermentada, se convertía en desengrasante.

La orina fue durante siglos un preciado mordiente (fijador de colorante en las fibras) para la industria textil, y el semanario añade: el tweed escocés fue una vez conocido por el hedor a esta sustancia cuando el tejido se humedecía más de la cuenta. La orina humana se usó también en la confección de pólvora por su concentración de fósforo, nitrógeno y potasio.

Futuro

Ahora, un investigador de la Universidad de Wageningen (la misma que se encuentra en el epicentro del éxito de Food Valley en los Países Bajos, un rol que Stanford lleva a cabo en Silicon Valley) cree que la orina es la sustancia ideal para, combinada con madera, calentar sin necesidad de combustión.

La madera es una sustancia biodegradable que no sólo es capaz de generar calor al arder (lo que genera también emisiones), sino que su descomposición también emitiría un calor estable si el proceso es asistido con una solución que sirva de acelerador. Chen Wei-Shan, de la Universidad de Wageningen, cree que la orina es esta solución.

Como cualquier compostaje equilibrado, un contenedor con orina como acelerador dejaría de desprender un olor desagradable una vez los microorganismos empiezan a transformar la composición química del conjunto. Quienes hemos compostado sabemos que la materia en pleno proceso de compostaje mantiene una temperatura constante.

Antiguo urinario público en París

Hasta ahora no se nos había ocurrido que esta temperatura —que podría mantenerse entre 40 y 55 grados Celsius durante largos períodos— pudiera servir de calefactor. Una vez la madera se hubiera transformado en humus, el jardín o la huerta podrían beneficiarse del nuevo «desecho», convertido en nutriente. Y vuelta a empezar.

En efecto, este artículo va de estómagos, digestiones, riñones, sistemas metabólicos… y micciones. El futuro podría albergar alguna que otra sorpresa punk.

Los sistemas integrados del futuro garantizarán su viabilidad estableciendo sistemas de redundancia similares al rol del sistema inmunitario en un organismo.