Potenziare le aziende rurali con prodotti innovativi a base di effluenti di allevamento
L’allevamento nel XXI secolo deve trovare un equilibrio tra soddisfare la domanda in continuo aumento di alimenti economici e abbondanti e assicurare che il terreno coltivabile rimanga fertile e produttivo. Gli effluenti di allevamento per esempio sono una preziosa risorsa agricola – fonte di azoto, fosforo e materia organica per fertilizzare le coltivazioni – ma se il loro uso è eccessivo si possono avere danni notevoli. Tra gli effetti indesiderati negativi c’è la contaminazione delle acque di superficie e di falda, l’emissione di gas a effetto serra e squilibri a lungo termine dei nutrienti e accumulo di metalli pesanti nel suolo. Questo riduce la produttività a lungo termine oltre a danneggiare l’ambiente. Circa 1 800 milioni di tonnellate di letame vengono prodotti in Europa ogni anno. Benefici rurali sostenibili Il progetto BIOECOSIM, finanziato dall’UE, ha cercato di affrontare questo conflitto in atto sviluppando un impianto pilota efficiente dal punto di vista energetico in grado di trasformare gli effluenti di allevamento in materiali sicuri e stabili. Uno dei principali benefici di questa nuova tecnologia è che è stata progettata per trattare il letame direttamente nel suo luogo di origine, il che significa che gli allevatori – specialmente quelli che hanno un’alta densità di bestiame e un surplus di nutrienti nel suolo – potrebbero adottare questa tecnologia per creare un nuovo flusso di entrate. “L’impianto prototipo è in grado di lavorare 50 kg di letame in un’ora trasformandolo in fertilizzanti e sostanze ammendanti, che possono essere poi mescolate fino a raggiungere i requisiti nutrizionali di qualsiasi coltura,” spiega il coordinatore del progetto, la dott.ssa Jennifer Bilbao del Fraunhofer IGB in Germania. “É possibile anche recuperare acqua dal letame per usarla per l’irrigazione. Questi prodotti renderanno gli agricoltori meno dipendenti da fertilizzanti sintetici, non rinnovabili e importati per mantenere o incrementare i loro raccolti e creeranno nuove opportunità di business per i piccoli imprenditori agricoli.” Una soluzione sostenibile e fertile Bilbao e il suo team hanno testato l’impianto di lavorazione pilota su letame di maiali, che ha un alto contenuto di acqua del 90 %. Contiene anche componenti preziosi come nutrienti delle piante, principalmente azoto e fosforo, e solidi indigeribili, come le fibre delle piante. Per cominciare, il letame viene pre-trattato in modo che il fosforo si dissolva completamente. Questo viene poi separato mediante filtraggio in una fase solida e una liquida. La fase solida viene poi asciugata usando un processo sviluppato presso il Fraunhofer IGB, che funziona con vapore surriscaldato in un sistema chiuso ed è altamente efficiente dal punto di vista energetico. “I microorganismi sono completamente distrutti in questo processo,” spiega Bilbao. “Si può anche decidere di trasformare i componenti organici asciutti in biochar a oltre 300 °C mediante un processo di pirolisi – in un’atmosfera di vapore surriscaldato, come nella fase di asciugatura.” Dopo aver rimosso la frazione solida, i ricercatori sono riusciti a creare una miscela di fertilizzante in fosfato minerale dal liquido restante. Infine, hanno anche recuperato l’ammoniaca dal liquido mediante membrane permeabili al gas. Unità su scala di laboratorio in grado di integrare tutti questi processi sono state costruite per produrre in modo efficiente biochar, gas, fertilizzanti con fosforo e ammoniaca e acqua recuperata. “I nostri studi approfonditi e sul campo hanno dimostrato che i concimi minerali e i condizionatori del suolo organici fatti di effluenti di allevamento si possono usare direttamente nell’agricoltura come fertilizzanti pronti all’uso e sostanze ammendanti,” dice Bilbao. “La massa dei prodotti disidratati e lavorati rappresenta solo circa il 4 % del volume originale di effluenti di allevamento. Il prossimo passo è sviluppare ulteriormente e trasferire queste tecnologie in un impianto commercializzabile per la produzione in serie.”
Parole chiave
BIOECOSIM, effluente di allevamento, efficienza delle risorse, concimi, opportunità di impresa rurale, fosforo, azoto, nutrienti