I fertilizzanti circolari a base biologica sostengono l’agricoltura, le economie rurali e l’ambiente
I fertilizzanti sono essenziali per incrementare la produttività delle colture necessarie a nutrire una popolazione in crescita. Tuttavia, l’uso diffuso di fertilizzanti chimici e minerali convenzionali ha portato a effetti indesiderati su acqua, aria e suolo. La contaminazione delle falde acquifere e delle fonti di acqua potabile e il degrado a lungo termine del suolo minacciano la futura produttività agricola, gli ecosistemi naturali e la biodiversità. I processi di produzione ad alta intensità energetica che si basano su combustibili fossili, insieme alle emissioni di protossido di azoto dai prodotti applicati, peggiorano i cambiamenti climatici. I fertilizzanti più sostenibili, come il compost e il letame, esistono da tempo, ma i loro contenuti non sono standardizzati e producono risultati variabili con un uso spesso non ottimale dei rifiuti organici disponibili. Il progetto RUSTICA(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha riunito 18 partner di sette paesi europei e della Colombia per sviluppare fertilizzanti biologici su misura per colture o metodi di coltivazione specifici in un paradigma di economia circolare, incentrato sulla minimizzazione dei rifiuti e sulla massimizzazione del riutilizzo, della riparazione e del riciclaggio delle risorse.
Dai rifiuti biologici di frutta e verdura ai fertilizzanti a base biologica
«RUSTICA si è concentrata su cinque processi per trasformare materiali organici di origine vegetale sottoutilizzati, come gli avanzi delle colture o gli scarti della lavorazione degli alimenti, in elementi costitutivi per miscele di fertilizzanti a base biologica adatte a diverse colture e sistemi agricoli», spiega la coordinatrice del progetto Liesbet Vranken di KU Leuven(si apre in una nuova finestra). Una piattaforma specializzata ha convertito i rifiuti organici in acidi carbossilici utilizzati per produrre blocchi di fertilizzanti in altri due processi: coltivazione microbica e filtrazione (elettrodialisi). Il processo di coltivazione microbica ha prodotto una biomassa microbica ricca di nutrienti. La filtrazione ha estratto azoto, fosforo e potassio dai sottoprodotti liquidi, creando un concentrato simile ai componenti chiave dei fertilizzanti minerali. Il processo di coltivazione degli insetti di RUSTICA utilizza i rifiuti organici agricoli per coltivare gli insetti come fonte di biomassa e frass (escrementi di insetti ricchi di sostanze nutritive). Infine, la pirolisi ha convertito i rifiuti lignocellulosici provenienti da legno e materiali vegetali in biochar, che migliora la salute del suolo. In alcune miscele è stato incluso anche il compost.
Risultati agronomici e ambientali promettenti
«I nostri fertilizzanti a base biologica hanno mostrato un potenziale promettente per avere prestazioni simili a quelle dei fertilizzanti tradizionali, contribuendo al contempo a migliorare la salute del suolo», afferma Erika De Keyser della KU Leuven, ricercatrice di RUSTICA. Per quanto riguarda l’impatto sull’ambiente, la maggior parte delle nuove miscele del progetto ha ottenuto risultati migliori rispetto ai fertilizzanti di riferimento in molte regioni, soprattutto in Colombia. Nei casi in cui i tassi di applicazione (quantità per ettaro) erano più elevati, l’impatto ambientale è risultato maggiore, indicando aree per ulteriori ricerche e ottimizzazioni.
L’integrazione regionale e il miglioramento sostengono l’efficacia in termini di costi
La riduzione dei costi sarà fondamentale. Mentre il prezzo per tonnellata era inferiore a quello dei fertilizzanti di riferimento, alcuni dei fertilizzanti a base biologica richiedevano tassi di applicazione molto più elevati, fino a 35 volte di più. I costi e gli impatti ambientali possono essere ridotti modificando le composizioni delle miscele, integrando le tecnologie esistenti e aumentando la produzione. «Le nostre tecnologie possono essere integrate con altre soluzioni disponibili a livello locale - ad esempio, bio-hub(si apre in una nuova finestra) o sistemi di trattamento dei rifiuti, o anche integrando il letame locale - per produrre una gamma di prodotti sostenibili misti. Questo approccio più ampio e integrato può ridurre i costi e rendere i sistemi agricoli più resistenti e sostenibili a lungo termine», aggiunge l’autrice. «Il progetto RUSTICA ha il potenziale per trasformare la produzione di fertilizzanti con alternative più sostenibili e circolari ai fertilizzanti minerali. Riutilizzando i flussi di rifiuti organici e chiudendo i circuiti dei nutrienti a livello regionale, possiamo trarre beneficio sia dall’ambiente che dalle economie rurali», conclude la ricercatrice. La ricerca continua dovrebbe dare i suoi frutti con miscele innovative di fertilizzanti a base biologica che migliorano la salute del suolo, riducono l’impatto ambientale e garantiscono una maggiore efficienza delle risorse in agricoltura.
