Proyecto SostRice – Buscando un modelo sostenible para la gestión de la paja de arroz
Normalmente, el blog se centra
exclusivamente en instalaciones y procesos asociados al sector del biorrefino y
de la química verde. En esta ocasión, abordaré el tema de esta entrada desde
una perspectiva un poco más amplia, teniendo en cuenta aspectos importantes
relacionados con la materia prima. Esto es posible porque he tenido la
oportunidad de asistir a una jornada sobre la gestión sostenible de la paja de
arroz en la que representantes de las diferentes partes interesadas (técnicos,
agricultores, administración y ecologistas) dieron su opinión sobre los retos y
las posibles soluciones que presenta ese campo. Escuchando en la mesa redonda a
los expertos de la parte agrícola, la más desconocida para mí, he recogido la
mayor parte de los apuntes que contiene esta entrada.
La jornada se ha llevado a cabo
en el marco del proyecto SostRice (CO2
Emission Reduction of the Rice Cultivation through Energy Valorisation of the
Rice Straw) en las instalaciones de AINIA en Paterna (Valencia). Dicho proyecto
está financiado por el Programa LIFE
de la Comisión Europea y presenta un consorcio formado por el IAT (líder), AINIA,
CITAGRO, CTAER
y Ludan Renewable Energy. Se trata
de una iniciativa de demostración que tiene como objetivo reducir la energía,
los fertilizantes y el consumo de agua necesarios para el cultivo de arroz a
través del desarrollo de un sistema sostenible de gestión de la paja.
Introducción a la problemática de la gestión de la paja del arroz
Las actividades del proyecto
SostRice se centran en dos de las zonas productoras de arroz más importantes de
España: las Marismas del Guadalquivir (Andalucía, 35.000 ha) y la Albufera
(Valencia, 15.000 ha). Ambas zonas se caracterizan por estar muy próximas a
áreas protegidas, el Parque Natural de Doñana en el primer caso y el Parque
Natural de la Albufera en el segundo. También, ambas, están experimentando graves
problemas ambientales asociados a la gestión de la paja de arroz. Para tener
una idea de las cantidades, se estima que la generación de paja por hectárea en
las Marismas se aproxima a las 4,5 toneladas.
De manera tradicional, se han
venido utilizando varias operaciones para gestionar este residuo:
1. “Fangueado”
Se trata de la incorporación
total al suelo de la paja. Permite impermeabilizar la tabla y reducir la
necesidad de bombeo de agua.
Presenta problemas derivados de
la fermentación incontrolada del residuo: emisiones de metano y sulfhídrico; aparición
de fisiopatías en los cultivos; mortandad de peces.
2. Quema de rastrojos
Es un procedimiento barato para
el agricultor que permite eliminar las plagas.
Presenta problemas derivados de
la combustión: liberación de grandes cantidades de CO2; efectos
negativos para la salud humana; peligro potencial para zonas de elevado valor
ambiental. Además, se produce una pérdida parcial de nutrientes (parte de ellos
permanecen en las cenizas).
3. Empacado para consumo
animal
Esta opción no es muy utilizada
porque la paja de arroz no suele ser del agrado de la ganadería y presenta un
elevado contenido en sílice.
La recogida de la paja de arroz
Tras todo lo expuesto en el
anterior punto, parece claro que una alternativa más sostenible para la gestión
de la paja tiene que pasar por su valorización. Sin embargo, antes de llegar a
este proceso, hay que tener en cuenta unas operaciones a las que todos los
expertos dieron suma importancia y de las cuales puede depender toda la
estrategia de gestión: la recogida y el transporte.
Figura 1. Arrozal inundado (extraída de la página web de SostRice)
Debido a las características
especiales de algunas de las áreas en las que se cultiva el arroz, la logística
de la paja no es algo sencillo. Por ejemplo, en las zonas bajas de la Albufera
(sobre el 40% del área total), el terreno se embarra cuando se cosecha y si se
deja caer la paja al suelo, se hace muy difícil su recogida y transporte. Por
tanto, para poder valorizarla, sería necesario desarrollar la tecnología
adecuada. La rentabilidad económica de las soluciones posteriores puede variar en
función de los avances en esas operaciones.
Otro punto importante es la
estacionalidad del recurso. Cualquier modelo de valorización que pretenda
trabajar en continuo (como los prototipos de los que se hablará a
continuación), deberá tener en cuenta la relevancia del almacenamiento de la
paja que se genera en un corto período.
Estrategias de valorización y modelo de gestión en el proyecto SostRice
El proyecto SostRice contempla
dos soluciones para dar valor a la paja de arroz: la combustión y la digestión
anaerobia. Para su estudio, se han diseñado, construido y puesto en marcha sendos
prototipos de demostración. En ambos casos, se están tomando los datos
necesarios para realizar una evaluación integral de la sostenibilidad (técnica,
económica, ambiental y social) a través de herramientas basadas en la técnica
de Análisis de Ciclo de Vida. Los datos se compararán con los obtenidos al
estudiar los modelos tradicionales.
En el transcurso de la jornada,
se habló principalmente del prototipo de digestión anaerobia que Ludan ha
diseñado y montado (véase abajo vídeo sobre el prototipo). Antes de entrar en el proceso, la paja es pretratada
mediante medios mecánicos. Una vez en él, es sometida a dos etapas de digestión
para obtener biogás y un digestato estable. Conviene destacar que la paja de
arroz no es una materia prima que se utilice habitualmente en procesos de
digestión anaerobia y, por tanto, es necesario llevar a cabo un desarrollo
técnico para tratar con éxito este residuo lignocelulósico. En la planta
piloto, se están probando a escala pre-industrial, avances previamente
conseguidos por AINIA en una escala más reducida. De acuerdo a los primeros
datos que se están recogiendo, la cantidad de biogás generado podría alcanzar
los 200 m3 por tonelada de paja. La naturaleza del digestato
obtenido varía en función del sustrato con el que se codigiere. Si se codigiere
con agua, el resultado es pobre en nutrientes, mientras que si se codigiere con
residuos ganaderos, se genera un producto mucho más rico.
Vídeo sobre la planta piloto de digestión anaerobia
El modelo global planteado por el
proyecto pretende no sólo reducir las emisiones de gases invernadero y de
consumos energéticos de toda la gestión de la paja sino que también tiene la
vista puesta en cerrar el ciclo de nutrientes a través de la utilización del
digestato como biofertilizante mineral. Los arrozales tienen una carga orgánica
muy alta por lo que no se abonan con fertilizantes que la aumenten. Sin
embargo, sí se emplean fertilizantes minerales (sobre todo, nitrógeno) y ahí es
donde se intentará incidir. Aunque no está dentro del enfoque del proyecto, los
biofertilizantes producidos también podrían ser sacados del ciclo y aprovechados
para abonar otros cultivos que sí necesiten carga orgánica.
También conviene subrayar que el
modelo SostRice pretende que las plantas de valorización se acerquen lo máximo
posible a la zona de generación del residuo. De esta manera, se optimiza la logística
y se minimizan los gastos de transporte.
Otras estrategias de valorización
Durante la jornada, también se
mencionaron otros proyectos y estrategias para gestionar la paja:
1. Usos a pequeña escala
(proyecto Banco de
Paja): acolchados en huertos ecológicos, bioconstrucción, mantas para la
estabilización de taludes,…
2. Fabricación de mantas o rollos
de paja para prevenir la erosión del suelo al establecer una cubierta o sustrato
sobre el cual es posible hacer crecer la vegetación y retener la humedad del
suelo (Proyecto LIFE Eco-Rice).
3. Compostaje de la paja del
arroz junto con los lodos de la depuradora y posterior producción de un abono
orgánico (Proyecto LIFE Biocompost).
Finalmente, me gustaría destacar
otra iniciativa más de la que no se habló en la jornada pero con la que el
modelo propuesto por SostRice podría establecer sinergias en el futuro. Se
trata del Proyecto LIFE WALEVA (From
Whatever Residue into Levulinic Acid – an innovative way to turn waste into
resource) que pretende valorizar la paja de arroz a través de su conversión en ácido
levulínico. Se trata de una molécula plataforma muy versátil con numerosas
aplicaciones en diferentes sectores. El proyecto cuenta con el respaldo de la
asociación de agricultores de la región de Don Benito (Extremadura), otra de
las principales zonas arroceras de España. El consorcio está formado por Técnicas Reunidas, CICYTEX y feiQue.
Una futura fusión de los resultados de ambas iniciativas podría dar lugar a una
biorrefinería integrada con la paja de arroz como materia prima.
NOTA: Mis agradecimientos a
Andrés Pascual (Jefe del departamento de Medio Ambiente, Bioenergía e Higiene
Industrial de AINIA) por invitarme a la jornada.
