Para hacer frente a la crisis climática, la pérdida de biodiversidad y la contaminación, la humanidad deberá pasar a una economía circular, donde todos los recursos se reciclan.
por Frontier
¿Por qué no reciclar nuestros propios desechos corporales también como fertilizante, siempre que no haya riesgo de que microbios dañinos o rastros de productos farmacéuticos terminen en los cultivos consumidos? La mayoría de los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas se encuentran en la orina y las heces humanas. La orina es especialmente rica en nitrógeno y potasio, y también contiene trazas de metales como boro, zinc y hierro. En teoría, las heces podrían suministrar otros nutrientes como fósforo, calcio y magnesio o carbono orgánico valioso a los suelos.
Ahora, un nuevo estudio en Frontiers in Environmental Science ha demostrado que los productos «verdes» modernos reciclados de excrementos humanos son fertilizantes excelentes y, lo que es más importante, seguros, para la agricultura.
Primera autora Franziska Häfner, Ph.D. estudiante de la Universidad de Hohenheim, Stuttgart, Alemania, dijo: «Aquí mostramos que los productos derivados del reciclaje de orina y heces humanas son fertilizantes nitrogenados viables y seguros para el cultivo de repollo. Los fertilizantes de orina humana nitrificada dieron rendimientos similares a los de un producto fertilizante convencional, y no mostró ningún riesgo con respecto a la transmisión de patógenos o productos farmacéuticos».
«La aplicación combinada de fertilizantes de orina nitrificada y compost fecal condujo a rendimientos de cultivos ligeramente más bajos, pero puede aumentar el contenido de carbono del suelo a largo plazo, promoviendo la producción de alimentos resistentes al clima».
Häfner y sus colegas compararon el rendimiento comercial del repollo blanco cultivado entre junio y octubre de 2019 en el Instituto Leibniz de Cultivos Vegetales y Ornamentales en parcelas con suelo arenoso, arcilloso o limoso enriquecido con cuatro fertilizantes reciclados, aplicados gradualmente durante la temporada de crecimiento. Como fertilizante de referencia, los investigadores utilizaron vinaza orgánica comercialmente disponible, producida mediante la fermentación de residuos de biomasa de la producción de bioetanol.
Recolección de orina y heces por separado.
También probaron dos llamados ‘fertilizantes de orina nitrificada’ (NUF), productos modernos sintetizados a partir de orina humana que se ha recolectado por separado de las heces, en los que los microbios convierten los compuestos que contienen nitrógeno en amonio y nitrato valiosos. El primer NUF fue Aurin , aprobado recientemente para su uso en la agricultura humana en Suiza, Liechtenstein y Austria. El segundo fue CROP (producción combinada de alimentos orgánicos regenerativos), desarrollado por el Instituto de Medicina Aeroespacial del Centro Aeroespacial Alemán para reciclar aguas residuales en bases lunares o marcianas. A diferencia de Aurin, que ya está en el mercado y para el cual la mayoría de los productos farmacéuticos se filtran y la mayoría de los patógenos se eliminan durante el proceso de producción, el sistema de filtro CROP aún está en desarrollo. Por esta razón, Häfner et al. utilizó fertilizante CROP derivado de orina sintética estéril en el presente estudio. Los efectos de los NUF en el crecimiento del repollo se probaron cuando se aplicaron por separado al suelo o en combinación con compost fecal, reciclado de inodoros secos.
El rendimiento comercial, definido como las partes de las coles que se pueden vender, osciló entre 35 y 72 toneladas métricas por hectárea. Este rendimiento fue más alto para las parcelas fertilizadas con Aurin, CROP o vinaza, más bajo (entre un 20 % y un 45 % más bajo, según el tipo de suelo ) para las parcelas fertilizadas solo con compost fecal e intermedio para el compost fecal aumentado con NUF. El rendimiento fue más alto en arena, intermedio en limo y más bajo en marga. Estos resultados indican que los suelos fertilizados con NUF son tan productivos como los que se alimentan con vinaza comercial ampliamente utilizada.
Bajo riesgo de productos farmacéuticos en el compost fecal
Los autores también evaluaron la presencia de 310 químicos en el abono fecal, desde productos farmacéuticos hasta aditivos de caucho, retardantes de llama, filtros UV, inhibidores de corrosión y repelentes de insectos. Solo el 6,5% de estos estaban presentes por encima del límite de detección en el compost, aunque en bajas concentraciones, incluidos 11 productos farmacéuticos. Entre estos últimos, solo el analgésico ibuprofeno y el anticonvulsivo y estabilizador del estado de ánimo carbamazepina fueron detectables en las partes comestibles de las coles, en concentraciones marcadamente bajas (entre 1,05 y 2,8 μg por kg). Esto significa que se necesitaría comer más de medio millón de cabezas de repollo para acumular una dosis equivalente a una pastilla de carbamazepina.
«En general, el riesgo para la salud humana de los compuestos farmacéuticos que ingresan al sistema alimentario mediante el uso de compost fecal parece bajo», concluyeron los autores.
‘Gran potencial’
La autora principal, la Dra. Ariane Krause, científica del Instituto Leibniz de Cultivos Vegetales y Ornamentales en Großbeeren, Alemania, dijo: «Los resultados de nuestro estudio demuestran que los fertilizantes de orina nitrificada como Aurin y CROP tienen un enorme potencial como fertilizante en la agricultura. Argumentan para un mayor uso de estos productos reciclados en el futuro».
«Si se preparan correctamente y se controla la calidad, hasta el 25 % de los fertilizantes minerales sintéticos convencionales en Alemania podrían reemplazarse por fertilizantes reciclados de orina y heces humanas. Combinado con una transición agrícola que implique la reducción de la ganadería y el cultivo de plantas para forraje, incluso Se necesitaría menos fertilizante sintético , lo que resultaría, por ejemplo, en un menor consumo de gas natural fósil».
Más información: Franziska Häfner et al, El reciclaje de fertilizantes a partir de excrementos humanos exhibe un alto valor de fertilizante nitrogenado y da como resultado una baja absorción de compuestos farmacéuticos, Frontiers in Environmental Science (2023). DOI: 10.3389/fenvs.2022.1038175
