Evaluación del ciclo de vida del uso de composta a partir de residuos orgánicos municipales para la fertilización de los cultivos de tomate.

Resumen y discusión del artículo:

Life cycle assessment of the use of compost from municipal organic waste for fertilization of tomato crops

De: Julia Martínez-Blanco^a,∗, Pere Muñoz^b, Assumpció Antón^b, Joan Rieradevall^a,c a _{Institute of Environmental Science and Technology (ICTA), SosteniPrA, Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), 08193 Bellaterra, Barcelona, Spain b Institute of Research and Technlology in the Agrifood sector (IRTA), SosteniPrA, 08348 Cabrils, Barcelona, Spain c Chemical Engineering Department, Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), 08193 Bellaterra, Barcelona, Spain}

Primero algo de contexto

     

En 1999, la Directiva de la Unión Europea Landfill,  pidió  la reducción en la cantidad de residuos biodegradables que se iban a los tiraderos, para minimizar los impactos ambientales y los recursos que se perdían, promoviendo  el uso de varias medidas entre las cuales se encuentra la producción de composta. Lo cual además de reducir la cantidad de residuos en los rellenos y tiraderos mejoraría de forma considerable la calidad del suelo y las cosechas en donde se utilizara la composta producida, mejorando el rendimiento de las cosechas, reduciendo patógenos en el suelo, mejorando la retención de humedad y la resistencia a la erosión, problema que ha ido en crecimiento en la zona del mediterráneo.

Mareseme es un lugar al noreste de Cataluña la cual es una de las mayores zonas productoras de tomates en la región, el área tiene un suelo franco arenoso o arenoso por lo que tiene una  alta permeabilidad y baja capacidad catiónica, gracias a esto el área se consideraba inerte y se agregaban demasiados fertilizantes, lo que trajo una contaminación por nitrógeno en los mantos acuíferos.

Ahora el proyecto

Se plantearon dos principales objetivos 1) La  viabilidad del uso de composta en un cultivo de tomate en la producción a campo abierto en un área mediterránea evaluada utilizando la herramienta LCA. 2) Comparar estos resultados con las cargas asociadas con la fertilización mineral.

La evaluación del ciclo de vida (LCA) es una herramienta ambiental que  se aplicó para  cuantificar los impactos ambientales y el consumo de energía asociados con el compostaje. De acuerdo con la norma ISO 14040, se evalúan los aspectos ambientales y los impactos ambientales potenciales durante todo el proceso, desde la adquisición de materias primas hasta la producción, uso, tratamiento al final de su vida, reciclaje y disposición final. Y para estandarizar el proceso se tomaron en cuenta los siguientes parámetros: agotamiento abiótico (AD), el potencial de calentamiento global (GWP), el potencial de agotamiento de la capa de ozono (PAO), la oxidación fotoquímica (PO), la acidificación (A), la eutrofización (E) y la demanda de energía acumulada (CED).

Para realizar el proyecto se recolectaron datos de la producción industrial de composta y fertilizantes minerales así como de los hábitos de cultivo del lugar, la infraestructura de cultivo (sistemas de riego tractores y otras máquinas) estos datos se manejaron usando  el programa SimaPro v. 7.0. Los residuos utilizados fueron los obtenidos de la recolección selectiva de seis municipios cercanos, así como de un centro de suministros de productos frescos de Barcelona y de la poda de jardines y parques del municipio transportados con camiones con una capacidad de 16Ton.

El proceso de compostaje industrial consta de cuatro fases: 1) Pre-tratamiento: recepción del material, moliendo y mezclando en una proporción de 1: 1 RSU orgánicos y residuos de poda. 2) El compostaje: En túneles los tenían un sistema de aireación forzada y de riego para optimizar la descomposición. Duración dos semanas con temperatura arriba de  65 ◦C. 3) Curado: el material fue apilado para permitir la aireación interna. Duración ocho semanas. 4) Refinación: Cribado para separar la composta  madura los residuos que no se habían descompuesto totalmente se puso de nuevo en el proceso de compostaje y se retiraron plasicos y latas,. El proceso completo toma alrededor de 10 semanas. Este proceso genera gases en los túneles de compostaje y en el pre-tratamiento, los cuales son captados un biofiltro para ser liberados en el medio ambiente. El biofiltro es una capa de material orgánico biológicamente enriquecido con suelo de pino. mientras que el fertilizante mineral se elaboraba en Alemania a través de procesos quimicos establacidos y con productos y residuos identificados, los cuales se transportaban hasta España en camiones de 16 Ton.

Para la evaluación se generaron tres tratamientos, la tabla 2  presenta la producción comercial de tomate por unidad de superficie, diámetro del tomate, eso y producción total con los tres diferentes tratamientos, C solo composta, C+M composta más fertilizante y M solo fertilizante. Mientras que en la tabla 4 se muestran las cantidades de composta y fertilizante para cada tratamiento.

Parametros y resultados de la comparacion entre los diferentes tratamientos

Si bien no se observaron diferencias significativas cabe mencionar que la producción si fue un poco más grande que la comercial.

Proporciones de composta y fertilizante por tratamiento

En la figura 2 se muestra el porcentaje del impacto generado por las diferentes etapas y parámetros.

Para el tratamiento C, el mayor impacto en todas las categorías fue en la etapa de producción de composta, con el 98% del impacto total debido a las emisiones de COVs. Seguido por las operaciones de campo, con un impacto de entre el 23% y el 29% del total de impactos para todas las categorías. La demanda de energía acumulada (CED) para la producción de composta fue de 1,390 MJ eq. por tonelada de tomates para.

En el caso del tratamiento C + M, la producción de composta es la que tiene el mayor impacto para todas las categorías con una contribución al impacto total de  95%, y un consumo asociado de 682MJ eq / tomates  las cuentas de producción de fertilizantes de entre el 0% y el 15% del impacto total.
Para el tratamiento M, operaciones de campo sub-etapa tiene el mayor impacto para todas las categorías, entre el 28% y el 51% del total, en función de lo que se considera. El consumo de energía para esta sub-etapa es 695 MJ eq / t tomates, mientras que para la etapa de FP es 229 eq MJ / t tomates. Las cargas asociadas con el transporte de los fertilizantes minerales tienen un impacto de entre 0,3 y 1,4 veces superiores a las demás etapas. La etapa de rendimiento tiene entre el 42% y el 78% del impacto total de M.

Las siguientes graficas muestran los impactos por actividad con y sin la implementación de los tres diferentes tratamientos en donde se ve claramente que el uso de composta tiene un impacto posivito en la erocion, mientras que en los demás ámbitos  reduce significativamente los impactos.

Conclusiones

La aplicación de composta como fertilizante para los cultivos de tomate, aparentemente, no tiene un efecto negativo en la cosecha o la calidad del producto. Por el contrario la producción, no comercial es significativamente menor para el tratamiento en  C, aunque la producción comercial es similar entre los tratamientos. Para mejorar el tratamiento con composta, los esfuerzos deben ser foco en la fase de producción de composta, la optimización de los sistemas de tratamiento de gases de escape y reducir al mínimo el consumo de energía. Por otra parte, la investigación futura debe sin duda proporcionará nuevos indicadores para medir los potenciales impactos locales en las regiones mediterráneas, como la erosión y el consumo de agua, y los datos específicos sobre los impactos ambientales asociados a depositar los residuos orgánicos en vertedero, para una resta con mayor precisión de los impactos.

En mi opinión el compostage trae grandes beneficios  desde el reducir el numero de residuos que van a parar a los tiraderos y rellenos sanitarios, también trae beneficios a largo plazo para los suelos, y es una posible fuente de ingresos y empleos al realizarse de forma masiva como en el artículo, si bien me sorprendió que el proceso genere COVs también el articulo da una solución al usar biofiltros que alcanzan hasta un 80% de eficiencia en tratar y absorber estos gases, a fin de cuentas, tomando en cuenta todos los impactos que trae el compostaje industrial y comparando con los fertilizantes minerales ¿Qué resulta como una mejor opción tanto para el agricultor, el inversionista y el ambiente? En lo personal creo que la composta es una mejor opción