La UMH aprovechará el lodo de las depuradoras para la agricultura gracias a la Inteligencia Artificial

Tener a la Inteligencia Artificial como aliada para aprovechar los nutrientes del lodo de las depuradoras en la agricultura. Es la misión de una investigación de la Universidad Miguel Hernández de Elche que persigue evitar el exceso de fertilizantes, mejorar la salud de los suelos agrícolas y su capacidad de secuestrar carbono, así como fomentar la economía circular y la gestión de residuos.

El proyecto, bajo el nombre Optifangs, está financiado por la Agencia Valenciana de Innovación (AVI) y se va a desarrollar en breve por parte del Grupo de Investigación Aplicada en Agroquímica y Medioambiente GIAAMA del campus ilicitano.

Técnicas punteras

La idea es mejorar la gestión de los lodos producidos por las depuradoras para su aplicación agraria mediante técnicas digitales punteras que incluyen la IA y el desarrollo de una nariz electrónica, un dispositivo para identificar y medir compuestos orgánicos volátiles y gases producidos por la aplicación agronómica de los lodos de depuradora.

Además de los investigadores del Centro de Investigación e Innovación Agroalimentario y Agroambiental de la UMH, participarán la empresa Agricultores de la Vega de Valencia y la empresa Telenatura S.L.

Según Raúl Moral, catedrático de Edafología de la UMH y líder del estudio, justifica la necesidad del proyecto en vista a la problemática que hay en la Unión Europea respecto a la contaminación de los suelos y el riesgo de desertificación de muchas zonas.

El especialista incide en que España se ve gravemente afectada por este fenómeno ya que apunta a que el 40% de los suelos se han declarado en estado grave y otro 40% con una erosión moderada, y la alerta está en que 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", explica.

Reutilización

Ante este panorama entienden que la reutilización de nutrientes provenientes de residuos se propone como solución efectiva y, al mismo tiempo, "más consecuente con unas prácticas sostenibles". Además, indican la minería de nutrientes a partir de residuos se ha potenciado en los últimos años debido al ascenso del precio de los fertilizantes.

Fertilización

Para la fertilización agrícola son clave dos elementos químicos naturalmente presentes en un suelo sano: el nitrógeno y el fósforo. Éstos elementos se encuentran, también, en los lodos de la depuradora. Los lodos consisten en una mezcla de agua y sólidos separada del agua residual, como resultado de procesos naturales o artificiales. 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 (conocidos como EDAR) 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. 

Medios

El profesor Moral explica que la materia orgánica es el componente mayoritario en los lodos EDAR, siendo clave en el uso agronómico. Sin embargo, apuntan que su estudio es complejo. En el marco del proyecto, los investigadores 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 uso de estas técnicas permite obtener una especie de ‘huella dactilar’ del material analizado con la cual extraer una estimación suficientemente precisa de la composición agronómica y ambiental del material en concreto.

Luz verde ambiental a la macroplanta de compostaje de lodos en Pilar de la Horadada

Modelizado

 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 utilizará la quimiometría, que es una disciplina de la inteligencia artificial (IA) que fusiona el valor de las inteligencias ‘química’ y ‘analítica’ y que permite la extracción de características como el preprocesamiento basado en datos en la optimización del modelo.

Gestión de lodos

Desde la universidad explican que el desarrollo de estas herramientas permitirá una gestión descentralizada de los lodos, lo que servirá para que haya un menor impacto ambiental. Asimismo, los resultados esperados apuntan a una reducción del 25% del exceso de nutrientes que no son absorbidos por los cultivos vinculados a los lodos EDAR, un aumento del 12% del carbono secuestrado en los suelos enmendados, la mitigación de emisiones y olores a bajo coste; así como la esperanza de la implantación de este sistema Optifangs en países de nuestro entorno. 

Inversión

El proyecto OPTIFANGS cuenta con una inversión inicial de 503.496,12 euros, financiados por la Agencia Valenciana de Innovación (AVI) y la Unión Europea en el marco del Programa del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) Comunitat Valenciana 2021-2027.