De desecho cervecero a fertilizante nitrogenado para cultivos: la innovadora solución de Canadá para purificar sus aguas residuales

Un equipo del Departamento de Ingeniería Química y de Materiales de la Universidad de Alberta, en Canadá, desarrolló un proceso automatizado que convierte las aguas residuales de la industria maltera en un medio de fertirriego capaz de impulsar el crecimiento de cultivos.

El sistema combina microburbujas con plasma frío para tratar el efluente y generar nitrógeno en forma directamente asimilable por las plantas, según un estudio publicado en la revista científica Green Chemical Engineering.

¿Cómo convierte el plasma frío las aguas residuales de maltería en fertilizantes para cultivos hidropónicos?

La tecnología, denominada MB-CPA (activación por plasma frío potenciada con microburbujas), hace circular el agua a través de un tubo de cavitación que genera las burbujas mediante el efecto Bernoulli.

De esta manera, un electrodo de plasma descarga electricidad en el aire circundante y produce especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (RONS, por sus siglas en inglés). Las burbujas, al estallar en el seno del líquido, transfieren esas especies al agua con gran eficiencia gracias a la elevada área de contacto entre los gases y el efluente.

El proceso cumple dos funciones a la vez. La primera es el tratamiento del efluente: las RONS oxidan la materia orgánica. En la planta piloto, el sistema redujo la demanda química de oxígeno en un 90 % y la turbidez en un 98 %.

La segunda es la fijación de nitrógeno: el plasma convierte el nitrógeno del aire en nitratos y nitritos solubles que actúan como abono. El nivel total de nitrógeno en el agua tratada alcanzó los 53,1 miligramos por litro, con una relación favorable entre carbono y nitrógeno para el crecimiento vegetal.

¿Qué resultados obtuvo el experimento con cultivos de ajo en Canadá?

El equipo de Canadá aplicó el sistema a aguas residuales de Rahr Malting Canada, una empresa maltera del municipio de Alix, en Alberta. Las plantas de ajo cultivadas en ese efluente tratado superaron en más del 10 por ciento la germinación del grupo control, alcanzaron 1,6 veces más longitud, generaron 1,9 veces más biomasa y produjeron diez veces más clorofila respecto al cultivo sin plasma.

El análisis de tejidos vegetales confirmó también mayor absorción de nitrógeno, calcio, potasio y otros macronutrientes. Incluso, en una prueba de reutilización del efluente, las plantas del segundo ciclo de cultivo en el mismo agua tratada mostraron un 60 % más de longitud del tallo en ocho días, frente a los doce días del primer ciclo.

La demostración a escala real tuvo lugar en octubre de 2025 en un invernadero comercial de Calgary. El sistema completo opera a 28 vatios durante dos horas al día, con un coste de capital del equipo estimado en 1.493 dólares canadienses.

¿Qué tipos de efluentes podría tratar esta tecnología canadiense?

Los investigadores del Departamento de Ingeniería Química y de Materiales de la Universidad de Alberta señalan que el mismo proceso podría aplicarse a otros efluentes industriales de baja carga orgánica, como los de la industria alimentaria en general, las aguas grises o la escorrentía pluvial.

La publicación en Green Chemical Engineering apunta también a que el sistema podría operar con energía solar, lo que reduciría su impacto ambiental.

El proyecto recibió financiación de Alberta Innovates, del Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá (NSERC) y del Programa de Cátedras de Investigación de Canadá, lo que indica el respaldo institucional a esta línea de investigación.