SOPHOS
Soluciones naturales y sostenibles para captar y reciclar fósforo en el ámbito agrícola
- https://agrotech.upc.edu/es/proyectos-eventos/sophos
- SOPHOS
- 2021-01-01T11:00:00+01:00
- 2023-12-30T12:00:00+01:00
- Soluciones naturales y sostenibles para captar y reciclar fósforo en el ámbito agrícola
01/01/2021 a 11:00 a 30/12/2023 a 12:00 (Europe/Madrid / UTC100)
Grupo de investigación: Grupo de Ingeniería Ambiental y Microbiología ( GEMMA) y Grupo de investigación de Materiales de Construcción y Carreteras (MATCAR)
Proyecto: SOPHOS
A quién va dirigido el proyecto
A profesionales y agentes del sector agroalimentario, especialmente agricultores, gestores de recursos naturales y responsables de políticas ambientales, así como a investigadores interesados en la agricultura sostenible y la economía circular.
Objetivo del proyecto
Desarrollar y validar una tecnología de bajo coste basada en humedales artificiales para mejorar la eficiencia en el uso de recursos agronómicos —principalmente el agua y el fósforo— en el marco de un modelo de economía circular, reduciendo así el impacto ambiental del sector agrícola.
Descripción del proyecto
El modelo actual del sector agrícola y la sostenibilidad
Actualmente vivimos un cambio de paradigma basado, por un lado, en la creciente importancia de los aspectos relacionados con la salud en la alimentación y, por otro, en el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), tanto en el ámbito ambiental como en el social. Se prevé que la población humana supere los 9.000 millones de habitantes de aquí a 2050. Esto supondrá la necesidad de producir un 60 % más de alimentos que los que se consumen actualmente. Es urgente adaptar la producción agrícola a las necesidades de una población mundial en aumento, respetando al mismo tiempo los recursos naturales con criterios de sostenibilidad. Por tanto, es necesaria una transformación completa del sector agroalimentario y de toda su cadena de valor, un cambio hacia lo que se conoce como «Sustainable Food System» (SFS), en el que el sector agrícola constituye uno de los pilares fundamentales.
En este contexto nace SOPHOS, un proyecto en el que participan el grupo de investigación de Materiales de Construcción y Carreteras (MATCAR) y el grupo de Ingeniería Ambiental y Microbiología (GEMMA) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC). En el marco de SOPHOS, se desarrollará y validará una tecnología de bajo coste para mejorar la eficiencia en el uso de recursos agronómicos, en particular del agua y del fósforo, siguiendo un modelo de economía circular y reduciendo así su impacto.
Impulsado por los grupos de investigación MATCAR y GEMMA de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), SOPHOS nace como respuesta a la necesidad urgente de adaptar la producción agrícola al aumento de la demanda mundial de alimentos y a los retos ambientales definidos por los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
El fósforo, un elemento esencial para los fertilizantes
El fósforo es un elemento imprescindible para la formulación de fertilizantes y no tiene ningún sustituto, ni natural ni artificial. Casi el 75 % del fósforo que se aplica a los cultivos se pierde debido a las ineficiencias del propio proceso de fertilización, ya sea por el tipo de cultivo, las condiciones climáticas, la especie cultivada o las prácticas agrícolas utilizadas. Como consecuencia de este proceso, se estima que entre el 60 y el 80 % de la contaminación difusa de los acuíferos se debe a la agricultura, con la consiguiente pérdida de diversidad natural. Recuperarlo requiere una gran cantidad de productos químicos y energía, lo que, debido a los bajos márgenes económicos con los que se trabaja, hace que el proceso resulte inviable.
Para hacer frente a esta necesidad, se plantea diseñar y construir filtros naturales (humedales artificiales) rellenos de material adsorbente de fósforo que permitan recuperar el fósforo de los lixiviados agrícolas, mineralizar los restos vegetales de la cosecha y reutilizar el agua tratada, utilizando subproductos de la industria metalúrgica.
La tecnología de los humedales artificiales
Un humedal artificial está formado por una balsa excavada en el terreno, rellena de material filtrante y plantada con especies vegetales que permiten tratar aguas residuales y mineralizar materia orgánica. Requiere poca o ninguna energía para funcionar, no genera residuos durante el tratamiento y se integra bien en el paisaje rural. Aunque se ha utilizado para descontaminar una amplia variedad de aguas residuales, su aplicación en el ámbito agrícola a través de SOPHOS es pionera.
Los humedales necesitan materiales reactivos que permitan aumentar la eficiencia en la eliminación o captación del fósforo. En el marco de SOPHOS, los humedales se rellenarán con escorias de acero procedentes de la industria metalúrgica, ya que presentan una elevada porosidad y riqueza en calcio y hierro, elementos con una gran capacidad de adsorción del fósforo. Además, estos materiales contienen nitrógeno, materia orgánica, hierro y otros metales que son micronutrientes y macronutrientes necesarios para el crecimiento vegetal.
En el mismo proceso, los humedales también funcionarán como sistemas de secado y mineralización de los residuos de las cosechas agrícolas, ricos en nutrientes, que podrán sustituir, al menos parcialmente, la necesidad de fertilizantes externos y, por tanto, reducir las necesidades de fósforo.
Los humedales también eliminarán materia orgánica y otros contaminantes, produciendo agua regenerada que podrá utilizarse para el riego.
Resultados
Transformar el modelo agrícola lineal en uno circular en el que:
- Se recupera el fósforo —un elemento escaso e imprescindible para la producción de fertilizantes— de los lixiviados, revirtiendo la contaminación causada por su pérdida debido a las ineficiencias del propio proceso de fertilización.
- Se mineralizan los restos vegetales de las cosechas, reduciendo las necesidades de fertilización.
- Se reutiliza el agua tratada.
- Se reutilizan subproductos industriales (escorias de acero procedentes de la industria metalúrgica).
Financiación: Transferencia Tecnológica del Programa de Desarrollo Rural de Cataluña 2014-2022 
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