Transformamos las aguas contaminadas en una fuente de recursos gracias a las plantas

Las plantas pueden ayudarnos a descontaminar el medio ambiente, ya que son capaces de metabolizar o acumular diferentes tipos de compuestos. Las tecnologías de fitorremediación se utilizan ampliamente en todo el mundo: la especies acuáticas y terrestres pueden ser empleadas para tratar aguas residuales urbanas o industriales. Además, determinadas especies permiten tratar lodos y suelos con presencia de tóxicos.

Estas herramientas son muy sostenibles, ya que requieren un bajo aporte energético para funcionar. Sin embargo, tienen un talón de Aquiles: ¿qué hacemos con los contaminantes acumulados en la estructura de la planta? Aquí es donde entra en escena la economía circular, que permite valorizar los residuos vegetales contaminados para producir materiales con un alto valor añadido.

Economía circular y restauración ambiental

Reconocer, medir y expresar el valor del agua, e incorporarlo a la toma de decisiones, es fundamental para lograr una gestión sostenible y equitativa de los recursos hídricos. Así lo afirma el informe Valuing water (El valor del agua) de Naciones Unidas, que además repasa las metodologías de valoración del agua, abogando por un enfoque desde la economía circular.

En un contexto mundial dominado por el cambio climático, necesitamos enfocar los procesos de recuperación ambiental desde la óptica de la economía circular. De hecho, en su estrategia sobre economía circular la Unión Europea indica textualmente que “una economía circular significa usar procesos que restauran, renuevan o revitalizan sus propias fuentes de energía y materiales y desperdician lo menos posible”.

Una muestra clara de la decisión de la Unión Europea de impulsar proyectos de investigación en esta línea es el Mecanismo de Recuperación y Resiliencia, dotado con 672 500 millones de euros, para generar empleo en diversas áreas. Entre ellas destaca la producción limpia de energía y la restauración del medio ambiente.

Triángulo de la economía circular.
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El valor de los residuos vegetales

Si buscamos ejemplos de la aplicación de la economía circular, aparece automáticamente el concepto de bioeconomía. Se basa en la utilización de recursos de origen biológico para proporcionar bienes y servicios de forma sostenible.

Según la FAO, la bioeconomía “ofrece una oportunidad única de abordar de manera integral retos sociales interconectados, tales como la seguridad alimentaria y la nutricional, la dependencia de los recursos fósiles, la escasez de los recursos naturales y el cambio climático”.

Dentro del concepto de “bioeconomía” no todos los recursos biológicos tienen el mismo valor. Así, la utilización de cultivos agrícolas (biomasa de primera generación) no resulta interesante porque puede competir con la alimentación. Sin embargo, emplear materiales orgánicos no alimentarios (biomasa de segunda generación), como residuos forestales o agrícolas, permite convertir los desechos en un recurso material útil y sostenible.

Dicho esto, ¿es posible aunar bioeconomía, conservación del agua y economía circular? ¿Y aprovechar las sinergias de todas estas disciplinas?

Alrededor de este concepto nacen dos proyectos del Laboratorio de Tecnologías Integradas de Recuperación Ambiental (laboratorio EARTH) de la Universidad de Castilla-La Mancha: los proyectos ALMA MATER y CENIT, financiados respectivamente por la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha y por el Ministerio de Ciencia e Innovación en su convocatoria de proyectos para la transición ecológica y digital.

Obtención de catalizadores y metales

En el marco de estas iniciativas, hemos llevado a cabo una investigación con el fin de aprovechar la biomasa contaminada obtenida de la fitorremediación para producir catalizadores con los que llevar a cabo reacciones de gran interés (desinfección, producción de agua oxigenada, obtención de hidrógeno, etc.). Así reducimos la necesidad de combustibles fósiles, la materia prima habitual para estos catalizadores.

Hemos aplicado estas técnicas para valorizar las plantas contaminadas con metales procedentes del antiguo distrito minero abandonado de San Quintín, en el Parque Natural del Valle de Alcudia y Sierra Madrona (Castilla-La Mancha). Y también lo estamos aplicando para eliminar del agua productos farmacéuticos y de higiene personal.

Hasta el momento, hemos empleado la arenaria roja (Spergularia rubra) para eliminar metales pesados y la masiega (Cladium mariscus), el carrizo (Phragmites australis) y la espadaña (Typha latifolia) para la retirada de compuestos orgánicos.

La arenaria roja (Spergularia rubra) es una planta hiperacumuladora de metales pesados.
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En los distritos mineros, la extracción de los metales contenidos en las plantas permite también la recuperación de recursos cada vez más escasos. Entre estos metales se encuentran las tierras raras, llamadas así por su baja concentración superficial y la dificultad para aislarlas.

Hace unos años, debido a la presión social fue cancelado un proyecto para su extracción al aire libre en el Campo de Montiel. Actualmente, más del 95 % de su producción se encuentra en China, por lo que en estos productos la mayoría de los países de Europa dependen de su comercio internacional.

Por ello, con los procesos basados en economía circular no solo queremos dar una nueva vida a potenciales residuos. El diseño de los procesos busca también obtener el máximo valor de las materias primas desde el punto de vista medioambiental, económico y estratégico.

En otras palabras, trabajamos para triangular el tratamiento del agua mediante economía circular y bioeconomía, para alcanzar procesos cada vez más estratégicos y sostenibles demandados por la sociedad.

Martín Muñoz Morales, Profesor Ayudante Doctor. Departamento de Ingeniería Química. Escuela Superior de Ingeniería Agronómica, Montes y de Biotecnología. Albacete, Universidad de Castilla-La Mancha; Álvaro Ramírez Vidal, Investigador predoctoral y ayudante, Universidad de Castilla-La Mancha y Javier Llanos López, Catedrático de Ingeniería Química, Universidad de Castilla-La Mancha

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.