La biotecnología es actualmente la principal tecnología de

La biotecnología es actualmente la
principal tecnología de tratamiento de
aguas residuales. También se utiliza para el
tratamiento de suelos y desechos sólidos.
La biotecnología
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La biotecnología se utiliza cada vez más como la tecnología ecológica más idónea para
varios usos, en particular la descontaminación. Tiene también gran potencial para
solucionar muchos otros problemas ambientales. Se prevé que, en el futuro, se aplique al
tratamiento del agua y de los desechos sólidos (incluidos los plásticos biodegradables),
la biominería, la agricultura (la obtención de plantas resistentes a las condiciones
ambientales más adversas) y la lucha contra la desertificación, y que se convierta en la
piedra angular de la producción menos contaminante. Lo que es un tema clave es la
transferencia de los conocimientos técnicos sobre biotecnología.
E
l concepto de biotecnología, que se
puede definir en términos generales
como toda técnica que utiliza organismos
vivos para fabricar o modificar un producto,
mejorar plantas o animales, u obtener microorganismos para un uso específico, no es nuevo en
sí. Sin embargo, la biotecnología moderna,
basada en la aplicación de nuevos métodos de
cultivo de tejidos y las técnicas de ADN
recombinante –o ingeniería genética– es una
ciencia fascinante que tiene un potencial
enorme. Las biotecnologías modernas están
pasando rápidamente de la etapa de investigación a la de producción comercial, abriendo
nuevos caminos en distintos ámbitos, desde el
sector manufacturero a la asistencia médica y la
descontaminación. Desempeñarán un papel cada
vez más importante en la promoción de la
evolución económica y social de los países en
desarrollo, por ejemplo mejorando la salud
pública con la aplicación de nuevos diagnósticos,
vacunas y fármacos potentes.
Ya en la actualidad, las técnicas biotecnológicas están haciendo un aporte importante –y
en algunos casos, esencial– a la protección
y la descontaminación del medio ambiente.
Estas técnicas utilizan la capacidad de ciertos
procesos naturales de degradar moléculas
orgánicas. Los microbios desempeñan un papel
protagónico, dado que digieren los compuestos
orgánicos y los descomponen en minerales;
últimamente se han obtenido variedades muy
eficaces, que pueden descomponer la mayoría
de las sustancias orgánicas en materia inorgánica. Existen varias maneras por las que la
biotecnología puede prevenir o reducir el daño
ambiental:
■ los procesos de valor añadido, que permiten
convertir un flujo de desechos en productos
útiles;
■ los procesos de etapa final, que purifican el
flujo de desechos tan eficazmente que los
productos resultantes pueden liberarse sin
perjuicio al medio ambiente;
■ la obtención de nuevos biomateriales, que
permite producir materiales menos nocivos
para el medio ambiente;
■ los nuevos procesos biológicos de producción,
que generan menos desechos o desechos más
fácilmente manejables.
La descontaminación
En la actualidad, el principal uso de la
biotecnología es descontaminar o paliar la
contaminación. Uno de los primeros usos fue
la depuración de aguas residuales, seguida de la
depuración de aire y efluentes gaseosos. Sin
embargo, la biorehabilitación está pasando a
concentrarse cada vez más en la depuración de
los suelos y los desechos sólidos.
La biotecnología ya es, hoy en día, la
tecnología por excelencia para el tratamiento de
las aguas residuales: el tratamiento biológico
puede procesar distintos efluentes de manera
más eficaz que con métodos químicos o físicos,
y se adecua especialmente bien al tratamiento de
las aguas residuales contaminadas por los
agentes orgánicos más comunes. De hecho, ya
hace más de 100 años que se utilizó por primera
vez la biotecnología para el tratamiento de las
aguas residuales. Desde entonces se han
inventado procesos aerobios y anaerobios. El
tratamiento aerobio ha pasado a ser la tecnología
más comúnmente utilizada para los desechos de
209
LA BIOTECNOLOGÍA
RECUADRO 12.1
El uso de microorganismos para
combatir la contaminación industrial
Las industrias que se establecieron hace tiempo en lo que entonces
eran zonas rurales están, hoy en día, planteando graves problemas
de contaminación a las comunidades que se han extendido en su
vecindad. En Monterey (Estados Unidos) –ciudad que tiene un grupo
de industrias de producción de vidrio, cemento, acero, productos
químicos, papel y fabricación de cerveza–, una compañía que
produce fibra de rayón y película de celofán tuvo que abordar el
problema de emisiones gaseosas de azufre provenientes de sus dos
instalaciones situadas en la vecindad de casas construidas 20 años
después que las fábricas.
Tras haber investigado cómo eliminar las emisiones que despedían
un olor nauseabundo, se llegó a la conclusión de que ninguna de las
tecnologías de reducción existentes era adecuada por ser todas
demasiado costosas. Estas plantas, que dan empleo a 1.500 personas
y representan el 25% de los ingresos de la compañía, no eran lo
suficientemente rentables para justificar una solución costosa.
Se decidió buscar una solución mediante el uso de microorganismos,
dado que ambos agentes contaminantes contenían azufre, y en
teoría serían fácilmente degradables por bacterias naturales. Tras
comparar el tratamiento por microorganismos con otros cuatro
métodos (depuración química, adsorción por carbono, incineración
catalítica y térmica, y oxidación química y fotoquímica), se escogió
el tratamiento biológico porque los reactores biológicos eran más
fáciles y baratos de instalar, el mantenimiento era mínimo, y la
compañía tenía experiencia en los procesos biológicos de
tratamiento de aguas residuales.
Con un bioreactor piloto se llegó a eliminar el 95% de ambos
compuestos a las diez semanas de funcionamiento, y la aplicación
en gran escala ha dado excelentes resultados, lo que confirmó que
el biotratamiento es una opción muy competitiva entre las
tecnologías existentes.
baja y media contaminación, así como para las
moléculas tóxicas y persistentes. Los procesos
anaerobios se adaptan mejor a los desechos con
gran proporción de materia orgánica, como
las aguas residuales del procesamiento de
alimentos, los fangos urbanos y las lamas de la
cría de animales, y en el correr de los últimos
diez años, han venido reemplazando a los
sistemas aerobios en muchos usos. Las plantas
de tratamiento anaerobio de aguas residuales
son más pequeñas, fraccionan los compuestos
orgánicos y producen un gas combustible
(metano), y pueden lograr tasas de recuperación
de más del 80%. En la actualidad ya está
muy extendida la aplicación de métodos
biotecnológicos para eliminar nitratos, fosfatos,
iones de metales pesados, compuestos orgánicos
210
clorados y sustancias tóxicas. El principal
objetivo del tratamiento del agua solía ser
reducir la materia orgánica en general, pero hoy
en día, con la importancia que ha cobrado la
depuración de agentes contaminantes industriales,
se están desarrollando procesos biológicos para
eliminar agentes contaminantes concretos.
En Europa Occidental y los Estados Unidos,
el tratamiento biológico viene utilizándose
desde mediados de la década de 1980 para
suprimir olores y compuestos orgánicos volátiles
del aire contaminado. Los métodos tradicionales
de tratamiento de efluentes gaseosos, como
la incineración, la dispersión, la oxidación
catalítica, la depuración y la adsorción, se
adaptan mejor al tratamiento de grandes
volúmenes de gases residuales en estado puro.
Los olores nauseabundos típicos de las plantas
de tratamiento de desechos suelen deberse a
distintas mezclas en concentraciones muy bajas.
El control biológico representa una alternativa
simple a la oxidación química, no deja residuos
químicos, y consume menos energía.
Los principales procesos biotecnológicos
utilizados en el tratamiento del aire y de los
efluentes gaseosos son:
■ la biofiltración, proceso en el cual los
microorganismos inmovilizados, adheridos a
una matriz orgánica (como abono natural o
corteza) degradan a los agentes contaminantes
gaseosos;
■ la biodepuración, en la cual los agentes
contaminantes se eliminan mediante el lavado
con un fluido con células en suspensión, el
cual se regenera por actividad microbiana en
un tanque aereado;
■ la biopercolación, en la cual microorganismos adheridos a una matriz inerte degradan
agentes contaminantes suspendidos en una
película de agua, y reciben los nutrientes
inorgánicos por un mecanismo de percolación
a través del dispositivo.
La principal función de los biofiltros es la
reducción de los olores desagradables y el
tratamiento de los solventes orgánicos volátiles.
Se suelen instalar en plantas de tratamiento de
aguas residuales, plantas de procesamiento de
pescado, fábricas de gelatina, fundiciones,
plantas de procesamiento de resinas, y en
la producción de madera contrachapada. Los
biofiltros también se utilizan para eliminar
compuestos fácilmente biodegradables emitidos por el fraccionamiento del petróleo y
efluentes gaseosos de los sectores petroquímico,
LA BIOTECNOLOGÍA
alimentario y de producción de piensos, reemplazando a las técnicas de tratamiento físico o
químico del aire.
Los biodepuradores y los sistemas de
biopercolación se han introducido con éxito en
los sectores alimentario, de producción de
cerveza, algunos procesos químicos, unidades
de tratamiento de aguas residuales y la agricultura. La biofiltración es relativamente barata,
pero está limitada en que no permite tratar todos
los tipos de concentraciones y de agentes
contaminantes, mientras que los biodepuradores pueden depurar efluentes gaseosos
altamente contaminados, pero requieren mayores
inversiones y sus gastos de explotación son más
elevados.
En términos generales, el tratamiento
biológico de aire contaminado y efluentes
gaseosos compite favorablemente con otras
técnicas en lo que respecta a consumo de
energía, equilibrio de materiales y costo. Por
ejemplo, los gastos de explotación para el
tratamiento biológico de gases suelen ser un
20% y un 40% de los costos de los procesos
químico y térmico respectivamente. Una de
las principales ventajas es que los agentes
contaminantes se transforman íntegramente en
sustancias inocuas, sin acumulación de residuos
tóxicos ni subproductos. Se ha hallado que un
vasto espectro de residuos gaseosos puede
tratarse por medios biotecnológicos, y ya están
disponibles los procesos comerciales para la
mayoría de ellos. Por otra parte, se ha demostrado que las tecnologías de biotratamiento
pueden eliminar los agentes contaminantes
gaseosos de las plantas industriales situadas en
el centro de zonas industriales densamente
pobladas.
El biotratamiento industrial de residuos
sólidos industriales o domésticos está relegado,
en la actualidad, a la producción de abono
natural por descomposición de los desechos con
una alta proporción de materia orgánica. La
mayoría de los desechos urbanos contienen
una gran cantidad de material orgánico
biodegradable, por ejemplo restos de alimentos,
césped cortado y papel húmedo y sucio, no
adecuado para el reciclado. En los países
industrializados, los residuos domésticos pueden
llegar a tener hasta un 50% de materia orgánica.
La producción de abono natural se realiza por
biodegradación controlada; el reciclado de
materia orgánica en abono natural toma varias
semanas, y hasta meses. El uso de abono natural
RECUADRO 12.2
Nuevo sistema modular de formación
de abono natural
Un nuevo proceso de formación de abono natural inventado en
Alemania trabaja con un sistema modular, con contenedores, para
separar todos los metales y todos los “materiales impropios” de los
desechos domésticos. Después de separarlos, se desmenuza y se
verifica una mezcla compuesta por 80% de desechos orgánicos y
20% de desechos vegetales (provenientes de parques públicos), que
se conduce automáticamente por cintas transportadoras a la caja
de descomposición.
El material leñoso desmenuzado y no desmenuzado se almacena en
dos contenedores, y en un tercero se almacenan los desechos
orgánicos. Las cajas se pueden utilizar para un proceso de etapa
única, que implica dejar los desechos en la caja durante 7 a 10 días
antes de sacarlos y dejarlos madurar por 12 semanas. Tras una
verificación final, se sacan todos los materiales que están contaminados
o que son demasiado grandes. Las instalaciones constan de 14 cajas
de formación de abono natural, cada una con controles de temperatura
y de dióxido de carbono independientes, y un sistema de circulación
de aire, que sopla aire seco en el fondo, a través de la materia
orgánica apilada, y elimina aire húmedo por tubos situados en la tapa
de la caja, pasándolo por un sistema de filtrado.
La planta puede producir 12 tipos diferentes de tierra para usos
concretos, como canchas de golf, jardinería o cultivos. Los
contenedores con las mezclas de productos están controlados por
computadora para garantizar que el proceso de mezclado sea
uniforme, y pueden producir 60 toneladas por hora de producto
final. Gracias al sistema avanzado de purificación de agua que
trabaja con técnicas microbiológicas de alto rendimiento en un
sistema cerrado se garantiza que no se descargan aguas residuales.
Se han construido instalaciones con este sistema en Alemania, Canadá,
Austria, el Reino Unido y Luxemburgo. Las cajas pesan 50 toneladas
cada una y pueden procesar entre 1.250 y 1.500 toneladas de
materia orgánica por año. Se construyen en la fábrica de la compañía
y se transportan por carretera para su instalación final.
en la agricultura y la horticultura mejora la
calidad del suelo, reduce las necesidades de
riego, protege al suelo de la erosión y permite
utilizar menos fertilizantes químicos. La producción de abono natural con desechos sólidos
es una opción que se adapta muy bien a lugares
en los que, o no se dispone de muchos vertederos
e incineradores o éstos son muy costosos, y
donde los suelos son de baja calidad, como es el
caso de los países áridos del Medio Oriente.
Para los desechos sólidos industriales, la
digestión anaerobia está suplantando rápidamente a los procesos aerobios porque convierte
la materia orgánica en metano, gas sustituto de
los combustibles fósiles. Las ventajas de utilizar
211
Fertiberia
Los criterios de nuestra dirección sobre el
medio ambiente
Fertiberia, con ocho fábricas y casi 2.000 empleados, es el principal fabricante español de abonos y la cuarta
compañía más grande en la Unión Europea en esta rama. La facturación de Fertiberia, incluyendo
la de su filial –de propiedad exclusiva– Sefanitro, es de 85.000 millones de pesetas (aproximadamente
550 millones de dólares). Las exportaciones ocupan alrededor de un 15 por ciento de todas sus ventas. Entre
1995 y 1997, las inversiones de la compañía ascendieron a 9.200 millones de pesetas (unos 60 millones de
dólares). Desde abril de 1995, Fertiberia es propiedad del Grupo Villar-Mir, un grupo industrial familiar
independiente.
Sabemos lo importante que resulta velar por que nuestras actividades no perjudiquen al medio ambiente; por
lo tanto, asignamos a los asuntos ambientales total prioridad.
En los últimos cuatro años, la compañía ha invertido más de 3.400 millones de pesetas (unos 22 millones de
dólares) en implantar un plan destinado a reducir las emisiones en el aire y el agua, los desechos sólidos y la
contaminación. Para ello, se han modificado procesos e instalado tecnologías “fin de línea”, incluyendo
reciclados –con el fin de evitar o disminuir las descargas en aguas continentales y al mar así como al suelo–
y lavados de efluentes gaseosos. Apuntamos a un nivel de vertido cero.
Tales soluciones tecnológicas (muchas de las cuales han sido formuladas por nuestros propios ingenieros)
permitirán a Fertiberia ajustarse a la legislación española y, a la vez, a las normas fijadas por la Asociación
Europea de Fabricantes de Fertilizantes (Efma). Mediante nuestro sistema de auditoría interna, el personal de
una fábrica controla los resultados de las otras.
De hecho, el nivel de cuidado ambiental de Fertiberia depende de sus empleados. La compañía lleva a cabo
un programa de concienciación ambiental permanente para todo su personal (2.000 empleados), a todos los
niveles y en todos los departamentos.
La población local también necesita saber qué hacemos: por ello, la compañía celebra cada año, en todas
las fábricas, una Semana del Medio Ambiente. Durante la misma, se realizan mesas redondas con empleados,
autoridades locales y representantes sindicales.
Además, comparamos nuestro rendimiento con el de otras compañías miembros de Efma, usando parámetros
anuales que nos permiten medir nuestros niveles de emisiones con los de las mejores técnicas disponibles
recomendadas por Efma.
Fertiberia no se detiene. Ahora estamos elaborando un sistema de gestión
ambiental que, una vez puesto en práctica, podrá ser homologado. Éste será
el último paso de nuestra política ambiental, siguiendo una línea de acción
que se ajusta plenamente a la directiva de la Unión Europea sobre prevención
y reducción integradas de la contaminación.
Nos enfrentamos a una ardua tarea: atender al medio ambiente, de la mano
de la calidad, el servicio al cliente y la competitividad. Estos elementos son
los que harán que nuestras actividades sean sostenibles, y nuestra intención
es lograrlo.
Juan Miguel Villar-Mir, Presidente
Fertiberia, Juan Hurtado de Mendoza 4, 28036 Madrid, España
LA BIOTECNOLOGÍA
los desechos para generar metano para
combustible en vez de eliminarlos dependen de
las circunstancias. Por ejemplo, este uso no es
una prioridad en los países desarrollados. En
cambio, en los países en desarrollo, los
fermentadores anaerobios se usan mucho en las
zonas rurales para producir biogas para la
preparación de alimentos, para calefacción, e
incluso como combustible para pequeños
generadores eléctricos.
El tratamiento del suelo y de la tierra es otro
de los usos importantes de la biotecnología. El
suelo puede contaminarse con agentes orgánicos
(derrames de plantas químicas, instalaciones de
gas y otras instalaciones manufactureras) y con
agentes inorgánicos (metales pesados y aniones,
como el sulfato). La biotecnología es muy eficaz
para combatir la contaminación por agentes
orgánicos: los microorganismos utilizan los
contaminantes como fuente de alimentos o de
energía, y convierten al agente contaminante
en biomasa bacteriana. Los tratamientos de
biorehabilitación pueden dividirse en dos
grupos: tratamientos in situ, cuya ventaja es que
la rehabilitación no perturba al lugar, y
tratamientos ex situ, que consiste en excavar el
suelo y tratarlo en la superficie, proceso mucho
más fácil de controlar.
En los Estados Unidos, Europa y otros países,
la biorehabilitación de la tierra ha dado buenos
resultados, lo cual demuestra que es una
tecnología que funciona. En los Países Bajos,
una compañía que trabaja con técnicas
biológicas y no biológicas puede procesar hasta
100.000 toneladas de tierra contaminada por
año. Su principal ventaja con respecto a otras
tecnologías es el costo; es la opción más barata,
aparte de la opción de eliminar la tierra contaminada en vertederos. Según la experiencia
de los Estados Unidos, al utilizar métodos
biológicos en vez de métodos físicos o químicos
se pueden lograr ahorros de entre un 65% y
un 85%.
No obstante, todo proceso de rehabilitación
debe ser fiable, especialmente en sitios contaminados que son muy complejos. Por otra parte,
la elección de tecnología depende totalmente del
lugar que se va a tratar. La paradoja con la
biorehabilitación es que se necesita crear un
banco de datos de resultados para confirmar que
es predecible; sin embargo, se duda en utilizarla
mientras no se haya comprobado su fiabilidad.
Por otro lado, es un proceso que insume mucho
tiempo, inmoviliza capital e impide utilizar la
RECUADRO 12.3
Viet Nam produce abono natural
En muchas ciudades de Viet Nam, las cantidades de desechos
sólidos han alcanzado proporciones inmanejables: la estrategia del
Gobierno es construir plantas de producción de abono natural en
los centros urbanos y sus alrededores. En Hanoi y otras ciudades
vietnamitas, debido a la gran proporción de materia orgánica y a su
alto contenido de humedad, el flujo de desechos se adapta muy
bien al reciclado para abono natural, sobre todo porque está
relativamente libre de plásticos y agentes contaminantes.
En Hanoi, los desechos recolectados se transportan a un vertedero
sanitario abierto acabado de construir, o a una planta piloto de
producción de abono natural. Esta planta fue construida en 19931994 con financiamiento del Programa de las Naciones Unidas para
el Desarrollo; trabaja con un proceso aerobio de aire forzado y
produce 7.500 toneladas de abono natural por año.
El plan piloto ha sido un éxito, pero la falta de financiamiento ha
impedido que el Gobierno continúe construyendo más plantas. En
consecuencia, parte de su estrategia es utilizar la planta de abono
natural para producir fertilizantes, con el objeto de satisfacer la gran
demanda existente sin tener que recurrir a la importación masiva de
fertilizantes artificiales.
En las zonas rurales de Viet Nam, la mayor parte de los desechos
agrícolas y domésticos se utilizan como combustible para cocinar o
como fertilizantes. Los tanques de biogas (que permiten recuperar
metano) no se han introducido de manera generalizada, principalmente
por falta de fondos, aunque también por carecer de la tecnología
apropiada.
tierra. Su principal ventaja es que, al utilizar
microorganismos para descomponer la materia
orgánica, los productos resultantes son minerales,
dióxido de carbono, agua y biomasa, a diferencia
de todas las demás tecnologías –con la excepción
de la incineración– que concentran el material
sin cambiar su forma.
En la biominería, los procesos de tratamiento
biológico se utilizan para eliminar el cianuro
y los metales del agua de las minas, mientras
que se han utilizado microorganismos para
eliminar la toxicidad de soluciones separando
los metales pesados, y para recobrar metales
preciosos de los desechos industriales.
Se ha perfeccionado una cantidad cada
vez mayor de biotecnologías aplicadas a la
agricultura, algunas de las cuales hacen al
cuidado del medio ambiente. Por ejemplo,
gracias a las biotecnologías agrícolas pensadas
para aumentar la productividad –aumentando
el rendimiento por unidad de insumos, o
reduciendo los insumos y los costos por unidad
producida– se puede producir la misma cantidad
213
LA BIOTECNOLOGÍA
RECUADRO 12.4
Los proyectos de investigación dan
resultados en los Estados Unidos
La Agencia de los Estados Unidos para la Protección del Medio
Ambiente (EPA) está liderando un importante proyecto que reúne a
científicos del Gobierno, la industria privada y el sector académico
con el objeto de encontrar nuevas maneras de usar microorganismos
naturales para depurar agentes contaminantes del medio ambiente.
Esta tecnología se dio a conocer al público durante las operaciones
de limpieza del derrame de hidrocarburos del Exxon Valdez en
Alaska, cuando los científicos de la EPA aplicaron fertilizante a
tramos de la costa para estimular la actividad de ciertas bacterias
naturales que degradan el petróleo. Los estudios realizados a
posteriori demostraron que gracias a este tratamiento, el petróleo se
degradó dos veces más rápido que el petróleo de las zonas que no
se trataron.
Desde entonces se ha triplicado o cuadruplicado el volumen de
actividades de investigación en biorehabilitación en los Estados
Unidos, y la oficina de investigación y desarrollo de la EPA ha
establecido un Programa de investigación sobre biorehabilitación de
cinco años de duración, entre cuyos objetivos se cuenta acelerar la
transferencia de los nuevos descubrimientos del laboratorio al terreno.
■ En un estudio, los científicos de la EPA aplicaron hongos de
pudrición blanca a muestras contaminadas con pentaclorofenol y
otros compuestos tóxicos: según los resultados preliminares, las
concentraciones de pentaclorofenol de hasta 1.000 partes por
millón se redujeron entre un 85% y un 90%.
■ En otro sitio, se trataron desechos petroquímicos con un proceso
de inyección de aire en el líquido contaminado para estimular la
degradación aerobia; se añadieron nutrientes, se usaron bombas
centrífugas para emulsionar los desechos, y se mezcló el
subsuelo con una draga hidráulica. En el correr de 120 días, los
compuestos orgánicos volátiles de los desechos se redujeron
de 3.400 a 150 partes por millón, las concentraciones de
benceno de 300 a 12 partes por millón, y las de cloruro de vinilo
de 600 a 17 partes por millón.
■ En un derrame de combustible de aviación, se trataron las aguas
freáticas contaminadas de benceno, tolueno y xileno con
peróxido de hidrógeno como fuente de oxígeno para estimular la
proliferación de los microbios autóctonos; en el correr de seis
meses, el agua ya se ajustaba a las normas de agua potable
de la EPA.
Estos resultados demostraron que, si bien la biorehabilitación es un
proceso lento, es menos costoso que los otros métodos de limpieza
existentes. Al convertir estos productos químicos tóxicos en otros
compuestos se eliminan, de hecho, los elementos tóxicos del medio
ambiente en vez de simplemente separarlos para su posterior
eliminación.
de alimentos con menos tierra y consumiendo
menos agua y menos productos agroquímicos.
En el ámbito de la ganadería, ya se pueden
producir en masa, con bacterias modificadas
214
genéticamente, hormonas que aumentan los
rendimientos de leche vacuna, mientras que
con el cultivo de tejidos, campo que ha experimentado grandes avances en los últimos
años, se pueden generar plantas de células o
de pequeñas muestras de tejido.
Con bioreactores se puede producir biogas
de biomasa, material lignocelulósico (planta
lignosa) que suele ser un producto primario o de
desecho de la agricultura o la silvicultura. Los
bioreactores emplean bacterias o arqueobacterias
para producir metano y biogas de tres fuentes
principales: los vertederos, las fuentes de
biomasa exclusivamente, y como un subproducto
de los procesos de tratamiento anaerobio de los
fangos cloacales, las lamas animales y los flujos
de desechos industriales de alta contaminación.
La generación de biogas es un método eficaz
para recuperar la energía química de los
desechos orgánicos con alto contenido de agua,
y puede quemarse en hornos o en motores de
combustión interna modificados. Eliminando el
vapor de agua y el dióxido de carbono se
produce metano, que tras ser purificado, se puede
comprimir y utilizar en tuberías de gas natural.
Un futuro prometedor
La biotecnología es una tecnología ecológica
ya establecida que tiene infinidad de aplicaciones, y que ya desempeña en la actualidad
un papel esencial en la tarea de resolver varios
problemas de contaminación. El futuro promete
aún más.
Para el tratamiento del agua, se están perfeccionando nuevos métodos de biotecnología que
eliminarán los compuestos fosforosos, de
nitrógeno y de azufre. El bioprocesamiento se
está extendiendo a varios procesos industriales,
entre ellos los de varias industrias petroquímicas
y químicas. Se están utilizando cepas especializadas de microorganismos de alta actividad
para tratar agentes contaminantes concretos en
otros sectores, como las industrias que utilizan
catalizadores, las textiles, las curtiembres, el
procesamiento de celulosa y almidón, la
galvanoplastia, la minería, el desengrasado y
recubrimiento de superficies y la impresión. La
biosorción puede llegar a reemplazar métodos
físicos o químicos como la precipitación, la
adsorción o el intercambio iónico en el proceso
de captar iones de metales pesados.
Algunos de los futuros usos de la biotecnología para los desechos sólidos son los
siguientes:
LA BIOTECNOLOGÍA
■ la eliminación de toxicidad, proceso que
elimina selectivamente iones de metales
pesados y deja solamente trazas de agentes
contaminantes;
■ la digestión de desechos con un contenido de
materia orgánica;
■ la transformación de desechos en biogas, lo
que permite un procesamiento más rápido de
los desechos;
■ la producción de plásticos biodegradables
para reducir los volúmenes de desechos
sólidos.
Según una declaración reciente de la
Asociación internacional de desechos sólidos,
no cabe duda de que los métodos de tratamiento
de desechos orgánicos son una gran prioridad
para todos los países.
Los plásticos biodegradables pueden descomponerse en agua y dióxido de carbono por
la acción de microorganismos naturales del
medio ambiente. Sin embargo, su obtención y
comercialización presenta ciertos problemas,
como la definición de biodegradabilidad,
los métodos para someter a pruebas y etiquetar
los productos y los costos que supone. El
polihidroxibutirato, un polímero degradable por
bacterias, ya está siendo comercializado. Es un
polímero termoplástico que puede ayudar a
resolver los problemas relacionados con la
eliminación de plásticos no biodegradables derivados del petróleo. Sin embargo, su eficacia aún
no está demostrada. Actualmente, el Gobierno
japonés está respaldando varios proyectos de
investigación de plásticos biodegradables.
Se está avanzando rápidamente hacia la
producción de bioreactores modernos que
puedan procesar los efluentes industriales
inmunes a la acción de los microorganismos por
ser muy alcalinos o acídicos, y por tener
concentraciones muy elevadas de sales. La meta
es utilizar membranas para separar los
organismos del efluente y solamente permitir el
paso de los agentes contaminantes orgánicos.
Una segunda generación de biofiltros, biodepuradores y filtros de biopercolación para el
tratamiento de aire y de efluentes gaseosos
empleará microorganismos especializados y
combinaciones de técnicas químicas o físicas,
como la tecnología de membranas. Esto
permitirá el tratamiento de un espectro mayor y
concentraciones más elevadas de agentes
contaminantes y tóxicos, un mercado que
actualmente está servido por tecnologías ecológicas como la filtración por carbón activo, los
depuradores y la incineración. En su hora, es
posible que la biotecnología llegue a suplantar a
esas tecnologías, que son relativamente caras en
cuanto a inversión y gastos de explotación.
También se prevé que las soluciones de
biotecnología pasen a ocupar un lugar
preponderante en la solución de los problemas
de descontaminación del suelo. Tales soluciones
se adecuan especialmente para tratar agentes
contaminantes orgánicos complejos y lugares
medianamente contaminados, en casos en que
sería muy costoso –si no imposible– interrumpir
las actividades en curso. También es posible que
cada vez se comiencen a usar más las bacterias
para reducir la contaminación en el sector
minero. El Instituto nacional de normas y
tecnología del Japón está investigando el uso de
microorganismos que metabolizan metales para
la recuperación de recursos, la biorehabilitación
y la depuración del carbón.
Tendencias actuales de la
agricultura
En la agricultura, una prioridad de la genética
vegetal moderna es suprimir el uso de
fertilizantes nitrogenados (gran fuente de
agentes contaminantes) logrando que la fijación
de nitrógeno se realice dentro de la planta. Un
ejemplo de esto es la obtención de cereales con
capacidad de fijar parte de su propio nitrógeno.
Los avances decisivos logrados con los métodos
de modificación genética podrían aumentar la
resistencia de las plantas a los virus y a otras
enfermedades, así como a las sequías, la
salinidad, el frío y el calor. Con ello, se
aumentarían los recursos terrestres disponibles
para las plantaciones o los rendimientos por
hectárea, y se aligeraría un tanto la sobreexplotación de las tierras marginales. Otro beneficio
de peso sería la reducción del consumo de
fertilizantes y plaguicidas.
El procesamiento de las materias primas
del agro para obtener distintos productos
–alimenticios y no alimenticios– como la
madera, el papel y el cuero, genera ingentes
cantidades de desechos industriales. Aplicando
la biotecnología para mejorar los procesos de
producción (por ejemplo, sustituyendo por
enzimas los potentes productos químicos
utilizados en las curtiembres) se podría reducir
la producción de desechos, y en última instancia
eliminarla, convirtiéndolos en productos aprovechables. Ya hoy en día, un 10% del valor
de las plantaciones de trigo se debe al uso de
215
En Monsanto, somos parte de la
solución
Para nuestra supervivencia, todos dependemos de los
recursos naturales, la productividad biológica y
mercados mundiales saludables. La conservación de
tales elementos para el futuro requerirá imaginación y
decisiones drásticas. Por su carácter mundial y su base
científica, Monsanto está en condiciones de facilitar los
conocimientos necesarios para encontrar soluciones
técnicas que permitirán al mundo avanzar en el camino
hacia un futuro sostenible.
La sostenibilidad es nuestra responsabilidad
Correo electrónico: [email protected]
LA BIOTECNOLOGÍA
nuevas tecnologías de enzimas con las que se
convierte paja en almidón y en otros productos
industriales.
Según la Agencia Internacional de Energía y
la Organización de Cooperación y Desarrollo
Económicos (OCDE), la nueva biotecnología
puede llegar a tener un efecto en cada fase de
la vida vegetal, a saber, la reproducción, el
crecimiento, la cosecha y el tratamiento de
residuos. Y podría beneficiar al medio ambiente
en cada fase gracias a la aplicación de prácticas
agrícolas más eficientes, menos contaminantes y
que consuman menos recursos. Por ejemplo, la
tierra dedicada al agro puede ser un punto de
absorción o bien una fuente de gas metano,
según las técnicas de cultivo aplicadas. Los
métodos utilizados para reducir las emisiones
de metano pueden, de hecho, aumentar las
emisiones de óxidos de nitrógeno; para resolver
este problema es posible que se necesite una
combinación de métodos naturales y de
organismos modificados por el hombre.
Los botánicos están estudiando el mecanismo
por el cual ciertas plantas fijan el nitrógeno (por
ejemplo, las leguminosas) con el fin de mejorar
la eficiencia del proceso de fijación de
nitrógeno. Es probable que la biotecnología
permita realizar la transferencia de genes
fijadores de nitrógeno a organismos que carecen
de esta capacidad. Las plantas fijan el dióxido de
carbono de muchas maneras, y la pérdida de
carbono también varía de especie a especie. Una
de las principales causas es la fase oscura,
durante la cual las plantas fijan oxígeno y
desprenden dióxido de carbono. El mejoramiento
del proceso de fotosíntesis aumentaría la
absorción de dióxido de carbono entre un 10% y
un 20%. Los avances en la ingeniería genética
también podrían lograr la separación de los dos
procesos de fijación y facilitar la transferencia,
de una especie vegetal a otra, de los genes
encargados de la eficiencia del metabolismo
del carbono. En última instancia, quizá podría
reducirse la respiración de la fase oscura
mediante la manipulación genética de las enzimas de la fotosíntesis.
La tecnología genética también podría llegar
a tener un efecto considerable en el cultivo de
arroz. Los arrozales son uno de los principales
emisores de metano del planeta. En la
actualidad, sus ecosistemas son demasiado
complejos y se sabe demasiado poco de ellos
para introducir organismos “extraños”. Hoy en
día, la única manera de reducir las emisiones de
‘
‘
La transferencia de tecnología
es un proceso complejo, que
requiere capacidad de adaptación
y flexibilidad... también en este
campo, debemos actuar más.
Wim Kok, Primer Ministro
de los Países Bajos
’
’
Se ha diluido la cooperación
internacional y sigue disminuyendo
la voluntad política para hacer
efectivo el Programa 21.
Alhaji Abdullahi Adamu,
Ministro de Estado de Obras y
Vivienda de Nigeria
metano es mejorar las técnicas de ordenación. El
cultivo de arroz en seco genera mucho menos
metano; en consecuencia, si se pasara del cultivo
en húmedo al cultivo en seco se reducirían las
emisiones de metano. Sin embargo, el problema
es que los arrozales tienen un rendimiento
mucho más alto, y como tanta gente depende del
cultivo de un tipo concreto de arroz, esto
significaría un cambio muy drástico. La clave
para realizar tal cambio es aplicar la biotecnología para producir nuevas variedades de
arroz de alto rendimiento adaptadas al cultivo
en seco.
Otros usos de la biotecnología
La biotecnología también puede ayudar a luchar
contra la desertificación. Cerca del 35% de la
masa terrestre es desértica o está amenazada por
la desertificación; si se pudieran rehabilitar
algunas de estas zonas se recuperaría más tierra
para uso productivo y rentable. Uno de los usos
de la biotecnología es la retención del agua y la
prevención de los daños ocasionados por la
salinidad. Un grupo japonés de investigación
ha producido un nuevo material “superbioabsorbente”, que puede absorber y retener
una cantidad de agua equivalente a más de
1.000 veces su peso. La meta a largo plazo es
reproducir plantas que puedan sobrevivir en
condiciones desérticas utilizando técnicas de
217
LA BIOTECNOLOGÍA
RECUADRO 12.5
El fomento de la transferencia de
biotecnología
Existen varias iniciativas en curso para fomentar la transferencia, el
desarrollo y la aplicación de biotecnologías ecológicas en los países
en desarrollo.
■ El PNUMA respalda una red de centros regionales de recursos
microbianos (MIRCEN) que recolectan y almacenan recursos
genéticos microbianos, realizan actividades de investigación
e imparten formación en casos experimentales. Algunos
ejemplos son la biodegradación de productos químicos
persistentes utilizados en la agricultura y la industria, y la
biorehabilitación. Cada MIRCEN funciona como un centro
superior para la formación en microbiología y biotecnología
ambiental y su aplicación a la ordenación ambiental; están
respaldados por instituciones selectas de los países
desarrollados y su finalidad es aumentar el intercambio de
conocimientos. La Organización de las Naciones Unidas para la
Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) colabora para ese
fin. El PNUMA también concibió y apoyó el establecimiento y el
uso de la Red internacional de datos sobre cepas microbianas,
un sistema de referencia para la información sobre cepas
microbianas y líneas celulares.
■ El Fondo para el Medio Ambiente Mundial está financiando
un proyecto en el que participan ocho países; el proyecto
trabaja con biotecnologías agrícolas y con ingeniería
genética. La Red bioinformática sobre biotecnología y
biodiversidad, red de información que comparten ocho países
asiáticos, es gestionada por la Organización de las Naciones
Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI), el Programa
de las Naciones Unidas para el Desarrollo y la Organización de
las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO).
Se trata de alentar a las organizaciones no gubernamentales y al
sector privado de todos estos países a que se integren a ella.
La Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa
también ha celebrado seminarios y talleres sobre biorehabilitación
de las aguas freáticas contaminadas, tecnologías para la
contención de agua, métodos biológicos para tratar la
contaminación en zonas no saturadas por encima de
la capa freática y tratamiento de suelos contaminados
excavados.
■ La ONUDI pone de relieve las posibilidades de biorehabilitación
de la tierra y el agua contaminadas mediante tecnologías
modernas; facilita asistencia y asesoramiento técnicos, y organiza
seminarios regionales sobre el desarrollo estratégico de
tecnologías adecuadas y sobre la combinación de tecnologías,
entre ellas, nuevas biotecnologías para el tratamiento de tierras y
aguas contaminadas y efluentes industriales. El Centro
internacional de ingeniería genética y biotecnología de la ONUDI,
establecido en 1983, cuenta con instalaciones avanzadas de
formación para la investigación de biotecnología e ingeniería
genética destinada a científicos de los países en desarrollo.
Tiene dos centros, uno en Trieste (Italia) y otro en Nueva
Delhi (India). Se está concediendo particular atención al
fortalecimiento de las actividades de biotecnología en la
India. Los programas cooperativos de investigación del centro
incluyen la biotecnología ambiental.
218
recombinación genética y de fusión de células, e
incluso obtener cultivos modificados genéticamente adaptados al riego con agua salada.
La biodesulfuración del petróleo y el carbón
también se perfila como una tecnología prometedora. Eliminar el azufre de los combustibles
fósiles es importante. No obstante, si bien las
tecnologías de desulfuración actuales son
eficaces, exigen altas temperaturas y presiones,
y no llegan a extraer todos los compuestos
orgánicos de azufre. Varios microorganismos
pueden extraer el azufre de pirita del carbón;
se están estudiando otros microbios para la
extracción del azufre presente en compuestos
orgánicos. La biotecnología también ofrece la
posibilidad de reducir las emisiones de metano
en varias etapas del ciclo de combustible del
carbón; cabe asimismo la posibilidad de utilizar
microorganismos para convertir carbón de baja
calidad en metano. Los estudios preliminares
realizados han demostrado que es posible la
licuefacción del carbón en un sólo paso
utilizando enzimas para producir un líquido
inflamable que tiene potencial como combustible.
La biomasa podría ser una opción a largo
plazo para la generación de electricidad. La base
podrían ser los desechos de la silvicultura y
la agricultura, que se producen en grandes
cantidades. La opción más prometedora para la
generación de electricidad con biomasa es la
gasificación integrada y las turbinas de gas.
Ciertas evaluaciones realizadas sugieren que las
centrales eléctricas relativamente pequeñas (de
entre 20 y 50 MW) podrían lograr rendimientos
térmicos de más del 40% en unos pocos años, y
del 50% para el año 2010, con inversiones de
capital mucho menores que las centrales
convencionales. Se está trabajando en la puesta
a punto de gasificadores de alta y baja presión
alimentados con biomasa. La lignocelulosa tiene
cantidades ínfimas de azufre, bajo contenido
de cenizas y alto contenido de compuestos
volátiles, así como alta reactividad con la
hulla residual, atributos que, en potencia, la
convierten en un combustible ideal para los
sistemas de gasificación modernos.
La biotecnología también puede aplicarse a
la producción de hidrógeno. El proceso de
refinación de petróleo consume grandes
cantidades de hidrógeno, elemento que suele
extraerse de combustibles fósiles, por lo que
supone la liberación de dióxido de carbono.
Según los científicos, la biotecnología podría ser
la clave para aprovechar la luz solar como fuente
Está en el comercio un polímero degradable
por bacterias, el polihidroxibutirato, que
contribuye a eliminar plásticos no
degradables a base de petróleo.
219
LA BIOTECNOLOGÍA
de energía, de modo que los procesos biotecnológicos puedan reemplazar a los procesos
químicos actuales, y por consiguiente se reduzca
considerablemente el consumo de energía y de
recursos naturales, así como la producción de
desechos.
También es posible que la biotecnología se
transforme en la base de las tecnologías menos
contaminantes mediante la eliminación de
ciertos agentes contaminantes, ya sea sustituyéndolos o haciendo que su uso pase a ser
obsoleto. Un ejemplo de ello es el uso de
métodos biológicos para eliminar el exceso de
solventes utilizados durante los procesos
industriales. En principio, la biotecnología
puede aplicarse en casi todas las etapas de la
producción, transmisión y consumo de energía a
fin de reducir las emisiones de gases de efecto
invernadero. Las posibilidades son muy amplias:
obtención de combustibles menos contaminantes
(biomasa, hidrógeno) y depuración de combustibles tradicionales o reducción del consumo
de energía en la agricultura y las industrias de
alto consumo energético mejorando los procesos
habituales de producción.
El Programa de Producción Más Limpia
del PNUMA tiene un grupo de trabajo sobre
la biotecnología para la producción menos
contaminante, dedicado a los procesos biotecnológicos que evitan la producción de desechos
y las emisiones industriales. Para algunos
procesos industriales existen opciones de
biotecnología que, una vez en funcionamiento,
producen menos desechos y menos emisiones
que los procesos tradicionales. Este grupo de
trabajo está recabando información sobre
estudios de casos para ilustrar la evolución de
estos procesos. A continuación se reseñan
algunos ejemplos:
■ Una pequeña compañía de galvanoplastia, en
vez de desengrasar utilizando productos
alcalinos, está utilizando el desengrasado
biológico con microorganismos activados, en
combinación con un sistema cerrado de agua
de enjuague. Las principales ventajas desde
el punto de vista del medio ambiente son la
reducción de fangos residuales (50%), del
consumo de agua (90%), y del consumo de
ácido (por lo menos un 20%). Se registraron
ahorros en los gastos de explotación de
80.000 dólares.
■ Una compañía de acabados textiles está
utilizando un proceso enzimático de neutralización de blanqueador. Por lo general, las
220
fibras naturales como el algodón se
blanquean con peróxido de hidrógeno (agua
oxigenada) antes de teñirse. Los agentes
blanqueadores son productos químicos
altamente reactivos, y hasta una concentración ínfima de peróxido de hidrógeno
puede malograr el proceso de teñido. El
nuevo método de depuración elimina el
peróxido de hidrógeno tras el blanqueado y
antes del teñido; se utiliza una pequeña dosis
de la enzima catalasa, que descompone el
peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno.
Las ventajas son la reducción del consumo de
agua y de energía.
■ La lipasa es una enzima que puede suplantar
a los solventes utilizados en la extracción
tradicional de grasas de cueros de animales;
el resultado es que se reduce la cantidad de
solventes orgánicos y se mejora la calidad
del cuero curtido.
■ En vez del uso habitual de piedra pómez para
dar el acabado a los pantalones vaqueros, se
pueden utilizar enzimas para darles la misma
apariencia y hasta una mejor calidad. Se
aumenta la productividad, dado que las
máquinas lavadoras contienen más prendas y
menos piedra pómez.
■ El uso de la enzima amilasa en el
desapretado de textiles permite reducir la
cantidad de productos químicos potentes que
se necesitan, como el persulfato de amonio y
el peróxido de hidrógeno. El uso de menos
productos químicos también reduce el daño a
las fibras.
Un planteamiento controvertido
A pesar de sus ventajas probadas, y de la
superioridad obvia de la biotecnología para
varios usos respecto de otras tecnologías
ecológicas, existe cierta preocupación por parte
del público sobre el uso de la biotecnología para
los procesos de descontaminación. Un ejemplo
de ello es la tecnología de ADN recombinante
(r-ADN), que se está utilizando para obtener
cepas superiores de microorganismos de modo
que se acelere la degradación y se expanda el
espectro de compuestos fácilmente degradables.
Puede llegar a ser especialmente útil en la
degradación de hidrocarburos y en la producción
de biopolímeros. Si bien los microorganismos
adecuados pueden desarrollarse naturalmente, la
tecnología de ADN recombinante permite
resultados más rápida y eficientemente. Existen
dudas respecto de los riesgos ambientales que
LA BIOTECNOLOGÍA
puede suponer la tecnología de ADN
recombinante en la obtención de nuevas cepas,
dado que cabe la posibilidad de que los genes de
las especies modificadas genéticamente se transfieran a organismos naturales. La experiencia
de la industria farmacéutica, que ha obtenido
varios productos nuevos, útiles y seguros
trabajando con tecnología de ADN recombinante,
puede ayudar a disipar las inquietudes de los
escépticos.
La transferencia de biotecnología
Al igual que otras tecnologías ecológicas, la
biotecnología también necesita ser transferida y
está sometida a limitaciones (véase el capítulo
3). No obstante, la Comisión de las Naciones
Unidas sobre el Desarrollo Sostenible ha
observado que, si bien todos los países necesitan
poder adquirir, absorber y desarrollar todas las
tecnologías, la transferencia de biotecnología
plantea nuevos problemas a los países en
desarrollo. Es por eso que el Programa 21 tiene
una sección (el capítulo 16) dedicada a la
ordenación ecológica de la biotecnología, en
particular en lo tocante a su transferencia a los
países en desarrollo.
Muchos países en desarrollo carecen de
recursos tecnológicos y competencia científica
para dedicarse a la investigación y desarrollo de
la biociencia, y tampoco tienen la capacidad
técnica necesaria para desarrollar procesos
industriales ampliados a gran escala y de etapa
final. La falta de científicos e ingenieros impide
que los institutos de investigación puedan
llevar a cabo la investigación multidisciplinaria
necesaria para obtener buenos resultados de la
biotecnología. La mayoría de las actividades de
investigación en el campo de la biotecnología
se llevan a cabo en universidades con amplios
recursos financieros, institutos de investigación y grandes compañías de los países
desarrollados.
Todos estos factores exacerban las diferencias
existentes entre los países desarrollados y los
países en desarrollo, y existe el riesgo de que
estas diferencias se hagan cada vez mayores. Sin
embargo, gracias principalmente a la labor de
varias organizaciones de Naciones Unidas,
muchos países en desarrollo están prestando
cada vez más atención a la aplicación de
la biotecnología en ámbitos clave como la
agricultura y el sector alimentario y farmacéutico,
la conversión de materias primas de bajo costo o
marginalizadas en productos de valor agregado,
RECUADRO 12.6
La puesta a punto de biotecnologías
ecológicas en la India
El Instituto nacional de investigación de ingeniería ambiental de la
India ha investigado y perfeccionado varias biotecnologías ecológicas,
lo que pone en evidencia que no todos los logros en la materia surgen
de los países desarrollados. Entre ellas están las siguientes:
■ Una tecnología químico-bioquímica para la desulfuración de
combustibles gaseosos y de emisiones que contienen ácido
sulfhídrico, con la cual también se recupera el azufre en estado
puro. El proceso elimina el 99% del ácido sulfhídrico. El azufre
recuperado, cuya pureza alcanza el 99,7%, puede utilizarse
comercialmente.
■ Una tecnología para producir biosurfactantes, es decir,
compuestos activos derivados de fuentes biológicas que, al igual
que los surfactantes sintéticos, tienen propiedades físicas y
químicas propias. Los biosurfactantes pueden utilizarse in situ para
mejorar el rendimiento de la recuperación de petróleo, en la
rehabilitación tras derrames de hidrocarburos, y como detergentes.
■ La biorehabilitación de vertederos de escombros de minería, que
implica abrir fosas en los vertederos rocosos y erosionados,
colocar material de relleno (desechos orgánicos y escombros), y
plantar plantas selectas, pretratadas con cultivos microbianos.
Este proceso restablece los vertederos de escombros, la tierra
afectada por las actividades mineras y los eriales, en el correr de
tres a cuatro años, sin utilizar productos químicos. Los
ecosistemas degradados se recuperan rápidamente, y se
transforman en puntos de absorción del dióxido de carbono.
■ Un proceso de tratamiento microbiano que extrae el 85% de
azufre altamente pirítico y el 89% de la ceniza del carbón antes
de quemarlo, obteniéndose así carbón utilizable en centrales
térmicas y plantas de gasificación de carbón, así como en la
producción de combustibles líquidos menos contaminantes.
El análisis de rentabilidad de éstas y otras biotecnologías realizado
por el Instituto demuestra que las inversiones iniciales, los gastos de
explotación y de mantenimiento anuales, y los beneficios y el
rendimiento de la inversión son interesantes para las empresas de
pequeña escala de los países en desarrollo.
y la recuperación de suelos marginales en tierras
más productivas. Se están transfiriendo con
éxito los biofertilizantes (para aumentar los
rendimientos de las cosechas y reducir el
consumo de productos agroquímicos en la
agricultura), el cultivo de tejidos, las vacunas y
algunos diagnósticos nuevos.
Varios países (entre ellos China, India, la
República de Corea, Singapur, Brasil y Cuba)
han asignado la máxima prioridad a la biotecnología en sus actividades de investigación,
invirtiendo fuertes sumas y alentando a la
221
El abono que
da alimento
al mundo
La agricultura sostenible y la obtención de la seguridad
alimentaria dependen de la buena ordenación de los nutrientes
vegetales.
“Nutrientes vegetales para lograr la seguridad
alimentaria”, IFA-FAO, Cumbre Mundial sobre
la Alimentación (1996)
◆ Deben reponerse los nutrientes que se agotan en las cosechas.
◆ Debe potenciarse la fertilidad de los suelos escasos en
nutrientes.
◆ Deben rehabilitarse los suelos agotados.
◆ Deben buscarse soluciones a otros problemas que impiden
que los suelos acepten los nutrientes.
El sistema integrado de nutrición de las plantas promueve el
uso combinado de diversas fuentes de nutrientes, en especial los
que pueden conseguir los agricultores en el lugar. Si bien las
ventajas de la materia orgánica van más allá de su valor
nutricional, no alcanzan para mantener una producción de
gran rendimiento.
“La producción de abonos minerales y
el medio ambiente”, IFA-PNUMA-ONUDI
Aplicados correctamente, los fertilizantes contribuyen a satisfacer
la demanda de alimentos. Al mismo tiempo, evitan la tala de
bosques y el cultivo de suelos delicados.
La industria de los fertilizantes está dedicada a la promoción del
uso eficiente y responsable de sus productos.
International Fertilizer Industry Association
28 rue Marbeuf, París 75008, Francia
Tel: +33 1 53 93 05 00 Fax: +33 1 53 93 05 47 [email protected]
http://www.fertilizer.org
La IFA forma parte de la Red Internacional de Agroalimentación
“Alimentos para todos”, IFA-GCPF
La Asociación Internacional de la Industria de los Fertilizantes (IFA), que asocia unas 500 compañías de más de 80 países,
comprende a fabricantes de fertilizantes, proveedores de materias primas, organizaciones regionales y nacionales, institutos de
investigación, comerciantes y empresas de ingeniería. La IFA recoge, compila y difunde información sobre la producción y el
consumo de fertilizantes, y sirve de foro a sus asociados y otras partes para tratar asuntos técnicos, y referentes a la agronomía,
el suministro y el medio ambiente. La IFA también patrocina la investigación afín con la buena utilización en la agricultura de
nutrientes vegetales, y trabaja en estrecha colaboración con las organizaciones internacionales pertinentes, como el Banco
Mundial, la FAO, el PNUMA y otros organismos de las Naciones Unidas.
Ordenación
ambiental
responsable
El ideal de Agrium es servir de guía para lograr un mundo abundante en
alimentos y fibras suministrando productos y servicios a las industrias
de la alimentación y las fibras, fieles a una responsabilidad ecológica.
Procuramos cumplir con ese ideal de la siguiente forma:
◆ promoviendo asociaciones con empleados, clientes, proveedores y
vecinos a fin de:
(i) manejar y utilizar de manera responsable nuestros productos y
servicios, además de proteger la salud pública y el medio ambiente
en todos los casos, y
(ii) recomendar el uso equilibrado de materiales, con objeto de
potenciar los rendimientos y garantizar el mantenimiento de la calidad
del suelo, factores fundamentales para la agricultura sostenible;
◆ apoyando efectivamente las actividades en pro del medio ambiente
realizadas por organizaciones industriales, como la Asociación
Internacional de la Industria de los Fertilizantes, el Instituto de
Fertilizantes, el Instituto de Potasa y Fosfato y el Instituto Canadiense
de Fertilizantes;
◆ evaluando y perfeccionando continuamente nuestros procesos, usos
y políticas;
◆ investigando y obteniendo nuevos productos y servicios que
sustenten y preserven nuestro medio ambiente común;
◆ llevando a cabo nuestra actividad comercial, en todas sus áreas, de
conformidad con las leyes, reglamentos y directrices pertinentes y, de
no existir éstos, con actividades responsables en todos los lugares.
Agrium Inc., Suite 426, 10333 Southport Road S.W., Calgary, Alberta, Canadá T2W 3X6
R. A. (Dick) Nichols, Corporate Relations Manager
Teléfono 1-403-258-5746 Fax 1-403-258-8327 Correo electrónico: [email protected]
Internet: http://www.agrium.com
LA BIOTECNOLOGÍA
RECUADRO 12.7
La biotecnología se moviliza
El proyecto Latona aborda tres problemas principales que afectan
principalmente a los países en desarrollo:
■ la contaminación y las enfermedades provocadas por la
descomposición al aire libre de desechos urbanos y fangos
cloacales;
■ la pérdida de fertilidad y de oligoelementos esenciales de la tierra;
■ la contaminación debida al uso excesivo de fertilizantes sintéticos.
El proyecto propone una solución totalmente biodegradable, opción
ideal para los países en desarrollo, en los cuales hasta un 80% de
los desechos salen de materia orgánica. La otra opción son los
vertederos, que pueden provocar problemas sanitarios y contaminar
el agua potable.
El proyecto utiliza un proceso biológico de alta tecnología –aunque
completamente natural–, que biodegrada los componentes
orgánicos putrescibles de los residuos sólidos y los fangos urbanos,
así como de los desechos del procesamiento de alimentos. El
proceso co-descompone los materiales de desecho dentro de
bioreactores rotativos estancos y los convierte en humus o
fertilizante orgánico de alta calidad. Asimismo, también se
biodegradan los bifenilos policlorados más tóxicos y otros productos
químicos sintéticos en un sistema natural, enzimático y microbiano
que utiliza dispositivos complejos de automatización por
computadora. Los bioreactores pueden procesar cantidades de
desechos que van desde los producidos por los habitantes de un
pequeño poblado hasta los de grandes ciudades, no emiten gases,
olores ni productos lixiviados ni generan subproductos no deseados.
El proyecto también comprende dos elementos especiales concebidos
para promover la nueva tecnología y “llevar las aulas a la gente”:
■ unidades móviles especiales adaptadas para realizar los mismos
procesos de co-descomposición que las grandes plantas, que
convierten los desechos en humus. Las unidades están equipadas
con aparatos de video con el objeto de pasar programas
educacionales cortos para quienes estén interesados en verlos;
■ un buque de 5.000 toneladas, equipado con dos bioreactores de
gran tamaño, un laboratorio para pruebas de suelos, una
biblioteca técnica y una sala de conferencias donde se pueden
celebrar seminarios en la mayoría de los puertos de recalada.
inversión extranjera. Se han constituido empresas
que trabajan en el ámbito de la biotecnología y
se ha dado un gran impulso a programas
modernos de investigación en biotecnología. La
mayoría de los países con economías en
transición tienen una base sólida de ciencia y
tecnología y una población crítica de personas
formadas en ciencias biológicas, lo que les
confiere el potencial de poder avanzar
rápidamente en el campo de la biotecnología. No
224
obstante, la falta de financiamiento obstaculiza
seriamente su ritmo de avance en esa disciplina.
A pesar de los progresos de muchos países en
desarrollo, la aplicación de la biotecnología a la
depuración de los procesos industriales o de la
tierra contaminada aún no se ha generalizado, si
bien la Comisión sobre el Desarrollo Sostenible
lo considera un asunto urgente. Sin embargo,
si esto no se ha logrado, no es por falta de
esfuerzo. Por ejemplo, el Programa para la
industria no contaminante de la Organización
de las Naciones Unidas para el Desarrollo
Industrial (ONUDI), que comprende actividades
en curso sobre la minimización de desechos y el
tratamiento de efluentes industriales, incluye la
biotecnología entre las tecnologías ecológicas
que fomenta (véase el recuadro 12.5). Muchos
países tienen un potencial enorme para la
aplicación de las biotecnologías ecológicas
existentes que, según la Comisión sobre el
Desarrollo Sostenible, están disponibles pero no
se aplican.
Las razones de esta situación especial son las
mismas que las que obstaculizan la introducción
generalizada de la biotecnología. El desarrollo
de la biotecnología ha sido mucho más rápido en
los países industrializados, lo que ha resultado
en una profundización aun mayor de las
diferencias de conocimientos técnicos e
información entre estos países y la mayoría de
los países en desarrollo. Por consiguiente, esto
hace plantearse si los países en desarrollo
están capacitados para adquirir y manejar las
nuevas biotecnologías. La falta de recursos
exacerba aun más el problema, dado que les
impide reestructurar su capacidad científica y
tecnológica, adquirir conocimientos de gestión
de nuevas tecnologías y ajustarse a las nuevas
normas de seguridad de la biotecnología.
Algunos países pueden hacer frente a estos
problemas, pero la mayoría no puede.
Aun en los países en desarrollo en los que
se han introducido programas de apoyo
internacionales y bilaterales que demostraron
claramente el potencial de las aplicaciones de
la biotecnología, el avance en este campo se
ha visto obstruido por la falta de recursos
económicos. Según la Comisión sobre el
Desarrollo Sostenible, el nivel de apoyo
financiero está muy por debajo de lo necesario si
se desea que los países en desarrollo participen
en la evolución de la biotecnología y se
beneficien de ello. Por otra parte, existe un
potencial enorme para expandir el papel de las
LA BIOTECNOLOGÍA
Los beneficios de la biotecnología son tanto en
el plano ambiental como en el económico. El
Instituto de economía ambiental aplicada de los
Países Bajos llevó a cabo un estudio comparativo
entre el acabado por piedra pómez de los
pantalones vaqueros y el bioacabado, y llegó a
la conclusión de que el bioacabado era más
ecológico. Otros estudios realizados en los
Países Bajos sugieren que la biotecnología
podría ser el método más barato para tratar los
problemas del suelo, el aire y el agua. Por otra
parte, la biotecnología no consume materia
prima ni energía, y produce ínfimas cantidades
de desechos, a diferencia de otras tecnologías
ecológicas que, si bien son muy eficaces,
necesitan de productos químicos y energía y, por
otra parte, suelen extraer los desechos de un
medio para volcarlos en otro, por ejemplo del
agua al aire.
La OCDE concluyó que muchas tecnologías
ecológicas ya son competitivas y en la actualidad han pasado a ser indispensables para la
protección y la descontaminación ambiental. No
cabe duda de que la industria espera que la
biotecnología llegue a desempeñar un papel
crucial en todos los campos, no como solución
única, sino como una herramienta importante
dentro de la batería de tecnologías ecológicas.
La industria no tiene prejuicios a favor ni en
contra de la biotecnología. La cuestión es si,
en comparación con las tecnologías tradicionales, mejora la rentabilidad de los procesos
industriales.
Fuentes
Informe anual del Instituto nacional de investigación
instituciones financieras en varios niveles a fin
de fomentar los programas y proyectos de
biotecnología. El sector privado –empresas,
industria y la banca– puede llegar a desempeñar
un papel clave en la aplicación de la biotecnología para alcanzar el desarrollo sostenible.
La Comisión sobre el Desarrollo Sostenible
preve que a medida que la comercialización de
la biotecnología aumenta en alcance y volumen,
y con la tendencia actual de mundialización de
la economía, es probable que los efectos de la
biotecnología adopten una naturaleza cada vez
más universal.
Los países en desarrollo también deberían
redoblar sus esfuerzos para lograr, por ejemplo,
una incorporación más generalizada de la
biotecnología en su acción normativa. Según la
Comisión sobre el Desarrollo Sostenible, las
políticas nacionales deberían abordar temas
como la creación de capacidades empresariales
para escoger, evaluar y dar prioridad a las
biotecnologías, aplicar las normas y reglas apropiadas, y quizá medidas económicas especiales
que alienten a los empresarios a comercializar
más usos.
Los beneficios saltan a la vista
Backs to the Future: United States Government
Policy Toward Environmentally Critical Technology,
1992, Instituto de los Recursos Mundiales.
Biochemical Treatment of Geothermal Waste,
Technology Brief, 1995, Brookhaven National
Laboratory.
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Energy and Environmental Technologies to Respond
to Global Climate Change Concerns, 1994,
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Environmental Economic Comparison of
Biotechnology with Traditional Alternatives, 1996,
Instituto de economía ambiental aplicada.
Environmentally Sound Management of
en ingeniería ambiental, 1995.
Managing Solid and Hazardous Waste, Serie “Green
Paper”, 1996, Organismo de Información de los
Estados Unidos.
New Era for Third World Biotechnology, nota
informativa, 1996, ONUDI.
Seminario internacional sobre biotecnología y
producción menos contaminante, 1995, Instituto
de economía ambiental aplicada.
Technologies for Cleaner Production and Products,
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225