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De residuo a recurso: tecnología chilena busca convertir lodos del salmón en mejoradores de suelo

César Zamorano, Gerente general de Laboratorios MicroAl SpA (izq.) y Nelson Barrientos-Lobos, jefe de Investigación y Desarrollo de Laboratorios MicroAl SpA (der.)

El principal beneficio económico no proviene necesariamente de vender el biosólido, sino de eliminar los costos de disposición de lodos, transformando una carga operativa significativa en una oportunidad.

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Cada tonelada de salmón producida en Chile genera cerca de 1,4 toneladas de lodo residual. Hoy, ese volumen representa principalmente un costo operativo y un desafío ambiental. Pero una tecnología desarrollada en Chile busca cambiar esa lógica: convertir ese residuo en un producto valorizable para agricultura.

Bajo este contexto, el laboratorio MicroAl SpA y gracias a financiamiento de Corfo, llevó a cabo el proyecto “Desarrollo de Soluciones de Irradiación Innovadoras y Sustentables para el Tratamiento de Residuos en Salmonicultura” (código 24CH-272237), con el objetivo de utilizar tecnología de ionización para desinfectar lodos provenientes del sector salmonicultor y convertirlos en un mejorador de suelo con estándares agronómicos y microbiológicos de acuerdo con normativa e internacional.

Haz de electrones

La radiación ionizante con haz de electrones (EB) inactiva los microorganismos del lodo residual mediante daño al ADN y la generación de radicales hidroxilo (·OH) por radiólisis del agua, sin necesidad de reactivos químicos, y posee potencial capacidad de degradar también fármacos y antibióticos presentes. Si bien su integración requiere alta inversión de capital y baja dilución de costos por volumen tratado, al aplicarse a gran escala (10 mil m³/día) se reducen sustancialmente los costos unitarios, volviéndolo económicamente escalable.

De esta forma, esta tecnología permite pasar de residuo a producto. Al respecto, el Dr. Nelson Barrientos-Lobos, jefe de Investigación y Desarrollo de Laboratorios MicroAl SpA, añadió “A 2 kGy el lodo pasa de 2,5x10⁴ a ≤2,5x10² UFC/g ST, cumpliendo la NCh2880 y habilitando la clasificación como biosólido agrícola. Un lodo que cumple ese estándar deja de ser jurídicamente un residuo”.

Esta tecnología está además validada internacionalmente dentro del marco EPA 40 CFR Part 503 para producir biosólidos clase A. “La tecnología provee el salto necesario; lo que sigue es construir el mercado que lo reconozca como producto”, indicó el Dr. Barrientos.

Implementación en la industria

Según estimaciones de Sernapesca, la industria de la salmonicultura en Chile genera cerca de 1,4 toneladas de lodo húmedo por tonelada de salmón producido. Tomando como ejemplo el año 2023, se produjeron 1,09 millones de toneladas, el uso de EB posee el potencial de transformar esos más de 1,5 millones de toneladas de lodo generadas anualmente por la industria en biosólido útil como mejorador de suelo.

“Hoy ese volumen es un costo; con EB a escala se convierte en un activo valorizable. El gasto operativo (OPEX, operational expenditure) total de apenas 0,07 USD/m³ — comparable o mejor que tecnologías convencionales, y sin residuos radiactivos de gestión compleja”, relevó el Dr. Barrientos.

Si bien estos resultados se enmarcan y cumplen con la NCh2880 usando UFC/g ST como indicador de cumplimiento microbiológico, quedan pendientes algunos criterios que sí son amparados y exigidos por marcos internacionales como la EPA 40 CFR Part 503, tales como residuos de antibióticos, metales pesados como cobre y zinc, y genes de resistencia antimicrobiana (ARGs, antimicrobial resistance genes), que el estudio identifica como beneficios hipotéticos del EB aún no validados.

Portada artículo "From sludge to soil improver Techno Economic evaluation of electron beam treatment in Chile salmon processing wastewater sector"

Con relación a lo anterior, César Zamorano, gerente general de Laboratorios MicroAl, apuntó que ya han realizado estudios con respecto a la inactivación de “florfenicol y oxitetraciclina —dos antibióticos de uso habitual en acuicultura— obteniendo resultados exitosos con porcentajes de remoción superiores al 90%. Esto confirma que la tecnología va más allá de la higienización microbiológica y abre una línea de valorización ambiental muy relevante”.

En esta línea, planean extender los estudios a otros antibióticos y a la reducción de ARGs, “trabajando con la autoridad regulatoria para traducir estos resultados en estándares aplicables”, añadió Zamorano.

Consideraciones

El uso de EB considera tres líneas de riesgo, los que son bien conocidos y tienen ya soluciones estándar. El riesgo principal es la variabilidad en densidad del lodo, que puede afectar la uniformidad de dosis. El segundo riesgo es la generación de gases por radiólisis, que son oxidantes fuertes. Sin embargo, los componentes requeridos para su tratamiento son costeables en el sistema, por lo que no significan barreras técnicas.

Por otro lado, existen esporas bacterianas como Clostridium y Bacillus, que son las más resistentes — sus valores D₁₀ (dosis necesaria para reducir en 90% la población) superan 1 kGy, frente a los 0,3-1 kGy reportados para bacterias vegetativas.

Como indica el estudio, utilizaron bacterias heterótrofas totales como indicador. “no cubren esporas, virus entéricos ni huevos de helmintos, parámetros que exigen marcos internacionales como la EPA 40 CFR Part 503. Es el primer paso; los siguientes son validaciones patógeno-específicas”, añadió Barrientos.

Escalabilidad

Si bien los resultados obtenidos son promisorios, la alta inversión inicial es su principal barrera de adopción. “Agregar EB a una planta mediana (2 mil m³/día de efluentes) sube la inversión de USD 0,84 M a USD 2,31 M, con un costo unitario de 0,51 USD/m³ y sin retorno en 15 años. La energía no es el factor limitante, ya que representa solo el 18% del costo unitario total y su variación tiene impacto marginal”, señaló Barrientos. “Por el contrario, a 10 mil m³/día el costo unitario cae a 0,23 USD/m³, el LCOT (levelized cost of treatment) baja de 117 a 46 USD/m³ de lodo, y el retorno es de 6,8 años”.

Tomando esto en consideración, los expertos concuerdan en que “un modelo de servicio centralizado, donde una instalación preste servicio a múltiples operaciones salmoneras, permitiendo amortizar la inversión entre varios clientes”, sea la opción más realista.

Este enfoque aparece particularmente factible en zonas con alta concentración industrial, como Puerto Montt y Chiloé, aunque sus desarrolladores también exploran versiones de menor CAPEX orientadas a ampliar la aplicabilidad de la tecnología en plantas de menor tamaño.

Así, el desarrollo de un mercado para estos biosólidos aparece como una oportunidad más realista de lo que parece. El principal beneficio económico proviene del ahorro en costos de disposición de lodos, que hoy representan una carga operativa significativa. En ese escenario, incluso sin venta del biosólido, la reutilización ya mejora sustancialmente la rentabilidad del modelo; si además logra posicionarse como producto comercializable, su atractivo para la industria aumenta considerablemente.

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