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Referencia
Maiza, M. V., Muñoz Liesa, J., Petit Boix, A., Arcas Pilz, V., i Gabarrell, X. (2024). «Urine luck: Environmental assessment of yellow water management in buildings for urban agriculture». Resources, Conservation and Recycling.
Recuperar nutrientes de la orina humana para transformar la agricultura urbana
2025
Objetivos
El principal objetivo de este estudio es explorar el potencial de la orina humana como fuente renovable de nitrógeno para la producción de fertilizantes. También se pretende evaluar el potencial de la implementación a gran escala de estos sistemas en ciudades para contribuir a la agricultura urbana.
Métodos básicos
El estudio se realiza en el edificio ICTA-ICP de la Universidad Autónoma de Barcelona, que incluye un sistema integrado de invernadero en la cubierta (iRTG) con cultivos hidropónicos. Se comparan tres escenarios de gestión y recuperación de la orina mediante el ACV:
- Escenario 1 (S1): Tratamiento descentralizado del agua amarilla mediante un humedal artificial (tratamiento actual en el edificio)
- Escenario 2 (S2): Recuperación de nitrógeno con un reactor aeróbico que transforma la orina en fertilizante líquido con nitratos.
- Escenario 3 (S3): Tratamiento convencional en una planta de tratamiento de aguas residuales centralizada (EDAR).
Los datos se han obtenido a partir de mediciones directas y fuentes bibliográficas. El impacto ambiental se evaluó en ocho categorías distintas, incluyendo cambio climático, acidificación terrestre, eutrofización marina y consumo de agua. El estudio del reactor aeróbico es a escala de laboratorio. Los resultados se refieren al volumen de orina generado en 3 de los 24 aseos del edificio ICTA-ICP a lo largo de unos 8 meses.
Resultados principales
El estudio muestra que el sistema de reactor aeróbic (S2) ofrece un gran potencial para recuperar nitrógeno de una forma eficiente y útil para la agricultura urbana, especialmente si se conectan todos los urinarios del edificio al sistema. Este escenario puede producir 7,5 kilos de nitrógeno por cada metro cúbico de orina tratada, suficientes para cultivar hasta 2,4 toneladas de tomates al aire libre. Además, consigue reducir la eutrofización marina hasta en 2,8 veces respecto al sistema convencional (S3).
Sin embargo, el sistema S2 presenta impactos ambientales elevados en otras categorías debido a que se analiza un sistema de pequeñas dimensiones a escala laboratorio, lo que incrementa la demanda energética (750 kg MJ-eq por m³ de orina tratada) y la ecotoxicidad (602 kg 1.4-DCB-eq). Estas dificultades pueden mitigarse con el uso de energías renovables y la recogida de un mayor volumen de orina, lo que favorecería a las economías de escala del reactor.
Por lo general, el sistema S2 tiene un alto potencial para ser aplicado a gran escala, especialmente en edificios urbanos con alta densidad de usuarios, y mejorar así la autosuficiencia alimentaria, reducir la huella ambiental y fomentar una gestión más sostenible de los recursos hídricos.
Conclusiones
Este estudio destaca el potencial de los sistemas de recuperación de orina para proporcionar fertilizantes renovables que podrían reducir la dependencia de fertilizantes sintéticos. Actualmente, el sistema de reactor aeróbic presenta impactos ambientales elevados porque todavía está siendo testeado y desarrollado a escala laboratorio. Sin embargo, ya demuestra que su capacidad de recuperación de nitrógeno es significativa, especialmente si puede aplicarse a gran escala en áreas urbanas.
El estudio recomienda fomentar la implementación de sistemas de recuperación de nitrógeno en edificios para potenciar sinergias entre la agricultura urbana y la gestión sostenible de aguas residuales. Esto puede contribuir a la autosuficiencia alimentaria y a la reducción de los impactos ambientales derivados de la producción de fertilizantes químicos convencionales. A su vez, permitiría aprovechar las aguas residuales urbanas como recursos útiles para la agricultura y así realizar una gestión más local, circular y sostenible.
