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19 marzo 2018

Alimento y agua para el futuro: reciclar los residuos humanos

Innovación | Nutrición | Tecnología
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Según datos del Banco Mundial, en el año 2050 necesitaremos producir al menos un 50% más de alimentos que hoy para nutrir a una población mundial de 9.000 millones, lo cual será aún más arduo teniendo en cuenta que el cambio climático podría mermar las cosechas en un 25%. Por otra parte y según Naciones Unidas, 2.100 millones de personas no tienen acceso a agua potable en condiciones seguras, mientras que el 80% de las aguas residuales se vierte a los ecosistemas sin tratamiento ni reutilización.

Dado que los seres humanos producimos al año 290 millones de toneladas de heces y 1.980 millones de litros de orina, según la revista Time, parece obvio que si lográramos reciclar nuestros residuos en alimento y agua solucionaríamos dos problemas al mismo tiempo: el ecológico y el de abastecimiento. Y aunque la idea pueda parecer a primera vista tan desagradable como inverosímil, lo cierto es que ya se están avanzando pasos en esta dirección.

El reciclaje de las aguas residuales es una práctica habitual en numerosos países. En muchos casos las aguas tratadas se destinan al riego o a usos residenciales e industriales en los que no se requiere potabilización. Pero también es frecuente que se empleen para rellenar acuíferos o embalses, lo que supone un modo de reutilización indirecta para consumo humano, ya que estas aguas se tratan de nuevo para llegar a los grifos domésticos.

Orina para hacer cerveza

Un ejemplo curioso de reutilización indirecta es el proyecto Beercycling del Consejo de Agricultura y Alimentación de Dinamarca (DAFC), con la colaboración de la compañía danesa Nørrebro Bryghus. En 2015, el DAFC recogió la orina producida por los asistentes al festival de música de Roskilde, uno de los mayores de Europa. Los 54.000 litros recolectados se utilizaron en la primavera de 2016 para fertilizar campos daneses en los que se cosecharon 11 toneladas de malta de cebada. El cereal se destinó en 2017 a la producción de 60.000 botellas de cerveza tipo Pilsner que se comercializaron bajo la humorística marca “Pisner”.

La orina recogida en el festival de música de Roskilde se usó para fertilizar los campos de malta y producir cerveza. Crédito: Stig Nygaard

Pero la reutilización directa, coloquialmente conocida como toilet to tap (del retrete al grifo), ya es también una realidad, aunque de momento con carácter experimental y restringida a ciertos lugares. En 2008 la NASA instaló en la Estación Espacial Internacional el primer sistema de filtros y destilación que recicla la orina y el sudor de los astronautas en agua potable, una tecnología que, según la agencia espacial, se está aplicando también en la Tierra para el abastecimiento en regiones afectadas por catástrofes.

Otros proyectos están desarrollando sistemas orientados al mismo propósito. Un equipo de investigadores de la Universidad de Gante (Bélgica) ha creado un dispositivo de destilación por membrana alimentado por energía solar que separa la orina en agua potable y sales utilizables como fertilizante. La máquina es capaz de recuperar el 75% del agua de la orina y el 95% del amoníaco. En 2016, los investigadores recogieron 1.000 litros de orina de los espectadores en un festival de música y teatro para convertirlos en agua potable, también con el fin de elaborar cerveza. Sin embargo, afirman que el aparato podría ofrecer una alternativa práctica a los sistemas actuales de tratamiento en regiones sin infraestructuras básicas ni red eléctrica.

Por el momento, un sistema directo “toilet to tap” sólo se ha implantado plenamente en la capital de Namibia, uno de los países más áridos de África. La ciudad de Windhoek comenzó a reciclar las aguas residuales para consumo humano en 1968 y hoy produce un agua potable excelente que sirve para engrosar la red de abastecimiento. El programa NEWater de Singapur produce agua reciclada de alta calidad que hoy se destina mayoritariamente a otros usos distintos del consumo humano, pero está llamado a convertirse en una fuente de agua potable esencial. Y el estado de Texas ha comenzado a instalar plantas de reutilización directa. En definitiva, el reciclaje del agua residual para beber ya es un canal abierto.

Soporte vital para viajes interplanetarios

El caso de los residuos sólidos parece más complicado, pero también se están diseñando procesos que aportan soluciones tecnológicas innovadoras. En noviembre de 2017 un equipo de investigadores de la Penn State University, liderado por el profesor de geociencia Christopher House, publicó un sistema que acopla el tratamiento de los residuos a la producción de alimento. Consiste en un tanque que digiere los residuos humanos en condiciones anaerobias, produciendo gas metano que se suministra como alimento a un reactor en el que crecen bacterias comestibles Methylococcus capsulatus. La biomasa así generada tiene un 52% de proteína y un 36% de grasa, que pueden consumirse directamente o utilizarse como alimento para piscifactorías.

Los microbios pueden ayudar a los astronautas a transformar los residuos humanos en comida. Crédito: NASA

El proyecto de House viene inspirado por la idea de desarrollar sistemas de soporte vital para los futuros viajes interplanetarios, un objetivo que también persiguen otras iniciativas financiadas por la NASA. Pero el potencial de los sistemas de producción de biomasa microbiana mediante reciclaje de residuos es indudable también en la Tierra. Según confirma House a OpenMind, “hay unas pocas compañías que están creando alimento para animales basado en la misma especie de Methylococcus”.

Tal vez podría pensarse que comer microbios no es una solución deseable ni práctica más allá del yogur y otros alimentos fermentados, pero según explica a OpenMind el investigador del Instituto Nacional de Alimentos de Dinamarca Peter Ruhdal Jensen, “los microbios pueden producir proteínas de alta calidad para fines nutricionales y son muy competitivos”. Y si la biomasa microbiana nos resulta un alimento demasiado insulso, House sugiere utilizarla “más como un suplemento de proteína que como una comida principal”.

Claro que más allá de los retos tecnológicos y de la adecuación de las leyes a la introducción de estos alimentos, Jensen destaca otro importante obstáculo: “la aceptación del consumidor”. Ciertos estudios han mostrado que, incluso si el agua residual se recicla a un nivel de pureza mayor que la del grifo, sólo la mitad de los encuestados estarían dispuestos a beberla. Mientras la tecnología se refina, por delante queda un largo trabajo de concienciación. Porque, como dice Jensen, “no hay duda de que estas técnicas pueden beneficiar enormemente el medio ambiente y el suministro de alimentos en el futuro”.

Javier Yanes

@yanes68

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