Cada año, millones de toneladas métricas secas de biosólidos (los restos ricos en nutrientes que quedan del tratamiento de aguas residuales municipales, también conocidos como lodos) se aplican a los suelos estadounidenses.
Es una maravilla del reciclaje de nutrientes y, sin duda, una excelente manera de obtener fertilizantes. Durante muchos años, estos biosólidos se han comercializado entre los agricultores como una alternativa natural a los fertilizantes petroquímicos.
Pero también está provocando un desastre realmente grande, porque gran parte de ese lodo está contaminado con PFAS.
Por suerte, los científicos están trabajando en ello.
“Este problema, la contaminación de las tierras agrícolas con PFAS, perjudica desproporcionadamente a los pequeños agricultores y a los agricultores orgánicos, que utilizaron fertilizantes con PFAS antes de que se conociera el alcance total del problema”, explica el científico ambiental Jake Thompson de la Universidad de Yale.
Él y sus colegas acaban de proponer un método de remediación detallado, publicado en la revista PNAS, que promete reducir las cargas de PFAS a una fracción del costo de los métodos existentes.
Un Estudio Nacional de Lodos de Depuradora realizado en 2001 por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) estimó que entre 2.749 y 3.450 kilogramos de PFAS (ampliamente conocidos como “químicos permanentes”) están presentes en el total anual de biosólidos producidos en los Estados Unidos, aproximadamente la mitad de los cuales se aplica a suelos agrícolas.
Pero, como sugiere el nombre, las sustancias químicas permanentes no se descomponen fácilmente: la cadena de carbono-flúor en el núcleo de estas moléculas es tan fuerte que se espera que las PFAS persistan durante miles de años.
Cuando se aplica al suelo, las PFAS simplemente permanecen allí, acumulándose con el paso de los años a medida que se aplican más biosólidos y se derraman en los cursos de agua que pasan. O podría ser absorbido por las plantas que crecen en el suelo, donde puede volver a circular a través de la cadena alimentaria.
Esto es preocupante, porque cada vez hay más pruebas que sugieren que la exposición a las PFAS puede ser perjudicial para los seres vivos.
Los estudios de laboratorio y en animales han sugerido un posible papel de las PFAS en el cáncer y los problemas con el embarazo y la reproducción.
Los estudios en poblaciones humanas han revelado vínculos entre las PFAS y la aparición de ciertos cánceres, riesgo cardiovascular, esclerosis múltiple y problemas de fertilidad.
Muchos de estos estudios son preliminares, lo que significa que los vínculos aún se están investigando.
Pero en general, parece que las PFAS no son algo que querríamos que se acumularan en los suelos donde cultivamos nuestros alimentos.
“Aunque este estudio se centra en Estados Unidos, según los datos disponibles, las PFAS son un desafío a nivel mundial”, dice Thompson.
Limpiar este desastre no será una tarea fácil: el costo de eliminar las PFAS de las tierras agrícolas estadounidenses utilizando las técnicas actuales oscila entre 800.000 y 1,6 millones de dólares por hectárea, lo que equivale a un total estimado de 8 billones de dólares.
El nuevo método propuesto, por el contrario, cuesta unos 29.000 dólares por hectárea si el proceso se repite durante un máximo de 20 años para garantizar la remediación.
Según los investigadores, también mejora la salud del suelo, mientras que los métodos existentes, que implican excavar y “quemar” el suelo, eliminan la capa superior del suelo y liberan grandes cantidades de dióxido de carbono.
Entonces, ¿cómo funciona el nuevo método?
El primer paso es aplicar roca alcalina triturada a los campos contaminados. En sus modelos, Thompson y su equipo utilizaron basalto, pero la piedra caliza podría ser otra opción.
“La aplicación de enmiendas de rocas alcalinas al suelo (o una mayor erosión) eleva el pH del suelo a un pH objetivo de 7, lo que lleva a un aumento en la movilidad y biodisponibilidad de PFAS clave como el sulfonato de perfluorooctano (PFOS) y el ácido perfluorooctanoico (PFOA)”, explican los autores en su artículo publicado.
Las plantas, como el cáñamo y los pastos perennes, que son conocidas por su capacidad para acumular rápidamente PFOS, se cultivan en el suelo contaminado, luego se cosechan y se pirolizan (una especie de tratamiento térmico sin oxígeno), creando biocarbón.
“La biomasa cosechada convertida en biocarbón y reaplicada al campo también puede servir para inmovilizar los PFAS residuales, reduciendo así su transferencia a los cultivos forrajeros”, añade el equipo.
Todavía hay muchas incógnitas sobre el destino de las PFAS durante la pirólisis: un estudio reciente muestra que puede ser necesaria una temperatura de al menos 800 °C (1472 °F) para que los niveles de PFAS se reduzcan lo suficiente.
Una parte importante de la ecuación económica aquí es el balance de carbono.
Las altas temperaturas requeridas para la pirólisis y el transporte de productos de biocarbón a otros sitios contribuyen a las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, mientras que el proceso de erosión mejorado reduce las emisiones. Como tal, ambos componentes del método se equilibran entre sí en la contabilidad de Thompson y del equipo.
Pero, siempre que se sigan sus instrucciones al pie de la letra, los investigadores estiman que la adopción a escala nacional de su proceso en los Estados Unidos podría extraer 10,5 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono de la atmósfera cada año.
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“Este es un camino real para dar a los agricultores en esta situación cierta autoridad sobre sus tierras y dejar el suelo en mejores condiciones que antes”, dice Thompson.
La investigación fue publicada en PNAS.
Este artículo fue verificado por Clare Watson y editado por Peter Dockrill. Si bien nos enorgullecemos de nuestro proceso, somos humanos. Si detecta un error, háganoslo saber.