Una ‘nariz electrónica’ ayudará a reutilizar los nutrientes de los lodos en la agricultura

Investigadores de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche llevarán a cabo un proyecto que servirá para mejorar la gestión de los lodos producidos por las depuradoras para su aplicación agraria mediante técnicas digitales punteras que incluyen la Inteligencia Artificial (IA) y el desarrollo de una ‘nariz electrónica’.

La ‘nariz electrónica’ es un dispositivo para identificar y medir compuestos orgánicos volátiles y gases generados por la aplicación agronómica de los lodos de las depuradoras.

El desarrollo de las herramientas previstas en el marco de este proyecto, denominado Optifangs, permitirá una gestión descentralizada de los lodos que tendrá un menor impacto ambiental, según un comunicado de la UMH.

Además, los resultados esperados apuntan a una reducción del 25 % del exceso de nutrientes que no son absorbidos por los cultivos vinculados a los lodos de las depuradoras, un aumento del 12 % del carbono ‘secuestrado’ en los suelos enmendados y la mitigación de emisiones y olores a bajo coste. También se espera la implantación de este sistema Optifangs en países del entorno.

El catedrático de Edafología de la UMH y líder del estudio, Raúl Moral, ha explicado que la Unión Europea (UE) se enfrenta en la actualidad a la contaminación de los suelos y al riesgo de desertificación de muchas zonas.

Según la nota de prensa de la UMH, «España se ve gravemente afectada por este fenómeno: el 40 % de los suelos se ha declarado en estado grave y otro 40 %, con una erosión moderada. Una de las áreas en las que más progresa la destrucción de los suelos es en la zona mediterránea. Los principales causantes son la acumulación de metales pesados, la contaminación por nitratos y la salinidad y toxicidad de algunos iones».

Ante esta problemática, la reutilización de nutrientes provenientes de residuos se plantea como solución efectiva y, al mismo tiempo, más consecuente con unas prácticas sostenibles. Asimismo, la minería de nutrientes a partir de residuos se ha potenciado en los últimos años debido al ascenso del precio de los fertilizantes.

Para la fertilización agrícola son clave dos elementos químicos naturalmente presentes en un suelo sano: el nitrógeno y el fósforo. Estos elementos se hallan también en los lodos de la depuradora.

Según los datos del Registro Nacional de Lodos, en España se producen anualmente alrededor de 1.200.000 toneladas de materia seca a partir de lodos de depuradora. Por lo tanto, la aplicación de estos lodos en el campo supone un aprovechamiento doble: por un lado, se gestionan los residuos, en vez de descartarlos como desechos, y, por otro, se valorizan los nutrientes disponibles en ellos.

Los investigadores del proyecto Optifangs utilizarán técnicas instrumentales avanzadas como la espectroscopía en el infrarrojo cercano o NIRS (Near Infrared Reflectance Spectroscopy), la espectroscopia de infrarrojos por transformada de Fourier (FT-IR) y el análisis térmico. El empleo de estas técnicas permite obtener una ‘huella dactilar’ del material analizado con la cual extraer una estimación suficientemente precisa de la composición agronómica y ambiental del material en concreto.

Posteriormente, se realizará el modelizado del lodo analizado en diferentes condiciones, lo que facilitará las decisiones de manejo y dosificación en tiempo real y mejorará significativamente la optimización del proceso.

Para este análisis, se usarán la quimiometría, una disciplina de la IA que fusiona el valor de las inteligencias ‘química’ y ‘analítica’, y que posibilita la extracción de características como el preprocesamiento basado en datos en la optimización del modelo.

Además de investigadores de la UMH, participarán en Optifangs la empresa Agricultores de la Vega de Valencia y la firma Telenatura, S.L. El proyecto cuenta con una inversión inicial de 503.496,12 euros, financiados por la Agencia Valenciana de Innovación (AVI) y la UE en el marco del Programa del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Feder) Comunitat Valenciana 2021-2027.

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