Las microalgas fijadoras de nitrógeno que producen fertilizante orgánico de calidad, ahora con beneficios añadidos
En la actualidad, los fertilizantes suponen un obstáculo para una agricultura más sostenible y la seguridad alimentaria europea. Para producir fertilizantes de amoníaco se necesitan grandes cantidades de energía, que normalmente se genera a partir de combustibles fósiles perjudiciales para el clima. Los 150 millones de toneladas de amoníaco producidos en el mundo en 2010 representaron más de 450 millones de toneladas de CO2, aproximadamente el 1 % de las emisiones de CO2. Los fertilizantes de amoníaco también pueden comprometer la fertilidad del suelo con el paso del tiempo. Además, el suministro europeo de fertilizantes minerales se ha visto gravemente afectado por la guerra en Ucrania, pues antes se importaban en gran cantidad de Rusia. Sin embargo, los productos orgánicos más ecológicos suelen resultar inadecuados. «Más caros que los fertilizantes químicos pero con menor rendimiento, los fertilizantes orgánicos sencillamente no son una alternativa comercial para el sector de la agricultura de precisión, en rápido desarrollo», afirma Lior Hessel, coordinador del proyecto Cyanobacteria. El equipo del proyecto desarrolló una biotecnología impulsada por algas verdeazuladas y alimentada por el sol, para proporcionar un fertilizante líquido de alta calidad. El proceso se gestiona mediante la tecnología de supervisión del proyecto: AlgaeNite. «Además de ser eficaz para el crecimiento de las plantas, nuestra producción de fertilizantes casi no contamina y, con nuestras menores necesidades de electricidad procedente de energías renovables, prácticamente no libera gases de efecto invernadero», añade Hessel, de la entidad coordinadora del proyecto, Go Green FoodTech, conocida como Growponics en todo el mundo.
La tecnología de las microalgas
Mediante la luz solar, las cianobacterias fijan el nitrógeno del aire, que luego es extraído y oxidado por bacterias para producir nitrato para fertilizante. El agua necesaria para el crecimiento de las microalgas se recicla, y el CO2 emitido por el proceso de oxidación se utiliza para el crecimiento de las microalgas. «En el proceso también se produjo más "nitrógeno disponible" (el tipo necesario para el crecimiento de las plantas) que con los abonos orgánicos convencionales», señala Hessel. «Nuestros cultivos con biofertilizantes dieron tan buenos resultados como los que se cultivan con abonos químicos de primera calidad».
Supervisar para optimizar
A fin de poner a prueba la tecnología, el equipo construyó un fotobiorreactor de 3 000 litros en las instalaciones de Growponics en Kfar Bialik (Israel). Esta instalación produjo el fertilizante suficiente para alimentar continuamente una unidad hidropónica de unos 800 metros cuadrados. En el proyecto también se desarrolló un sistema de gestión, AlgaeNite, que utiliza sensores y cámaras para recopilar datos sobre el estado de los biorreactores. Luego la inteligencia artificial analiza los datos y presenta los resultados a los usuarios finales para ayudar en la toma de decisiones.
Anunciar la agricultura de tercera generación
Desde la finalización del proyecto el año pasado, el equipo de Growponics ha pivotado hacia una tecnología que ofrece a los invernaderos biorreactores autónomos para el cultivo de proteínas vegetales. Estos reactores no requieren experiencia interna, equipos ni infraestructuras adicionales. El sistema AlgaeNite ya se suministra a invernaderos de varios lugares. «También hemos desarrollado una forma de envasar los iniciadores inóculos en un producto similar a las cápsulas Nespresso que puede enviarse por correo a los clientes, un concepto totalmente nuevo», añade Hessel. Hessel cree que este cambio de paradigma podría anunciar la agricultura de tercera generación, ya que las microalgas contienen más del 50 % de proteínas, con cero emisiones netas y a bajo coste, utilizando la mitad de agua y menos del 10 % de la tierra que necesitan otros métodos. Mientras el equipo explora opciones prácticas para fotobiorreactores productores de proteínas situados en lugares soleados como los desiertos, hay tres proyectos piloto hidropónicos en marcha. Se están probando instalaciones comerciales para satisfacer la demanda de productos ecológicos de las empresas agroalimentarias, tanto en Growponics como en granjas locales subvencionadas por el Gobierno en Connecticut y Florida (Estados Unidos). Los primeros resultados están previstos para finales de 2024. El equipo también tiene previsto construir una instalación comercial de tamaño real, que contenga tanto un centro de producción semicomercial de biofertilizantes como un campus de investigación y desarrollo en Shaar Efraim (Israel).
Palabras clave
Cianobacterias, amoníaco, nitrógeno, fertilizante, agricultura, orgánico, suelo, algas, biorreactores, emisiones, bacterias
