Recuperación de Fósforo Presente en los Residuos de Frutas y Verduras mediante Carbonización Hidrotérmica para su Uso Agrícola
DOI:
https://doi.org/10.56845/terys.v5i2.636Palabras clave:
valorización, fosfato, hidrochar, residuosResumen
El fósforo (P) es el segundo nutriente más importante para el crecimiento y desarrollo de cultivos, pero su disponibilidad es limitada debido a la disminución de lasreservas de roca fosfórica. Las investigaciones sobre la disponibilidad del fósforo en los residuos sólidos orgánicos han despertado un interés por las técnicas de valorización de residuos para recuperar este nutriente y paralelamente combatir la problemática de generación de residuos. En este estudio se evaluó la aplicaciónde la carbonización hidrotérmica (HTC por sus siglas en inglés) como una alternativa de valorización a residuos sólidos de tomate, lechuga y naranja con el objetivo de analizar la recuperación de fósforo y otros nutrientes presentes en el agua de proceso obtenida. Los experimentos se realizaron en un reactor batch de acero inoxidable a temperaturas de 180 °C y 200 °C, durante 2 h, con una relación en cuanto a volumen de sustrato/agua 1:1. Se caracterizaron la fracción sólida de los residuos, así como los productos obtenidos (hidrochar y agua de proceso) en términos de sólidos totales, volátiles, cenizas, pH, demanda química de oxígeno (DQO) y determinación del nutriente fósforo al agua de proceso. Los resultados mostraron que un incremento de la temperatura favoreció la producción de hidrochar (29.96 g a 200 °C frente a 21.63 g a 180 °C), mientras que la recuperación de fósforo en el agua de proceso disminuyó significativamente (617.5 mg/L a 180 °C y 287.5 mg/L a 200 °C). En términos generales, los resultados muestran que la HTC a 180 °C favorece la recuperación de fósforo en la fase líquida, mientras que a 200 °C se genera un mayor rendimiento de hidrochar. Por lo tanto, esta tecnología representa una alternativa sostenible para la valorización de residuos orgánicos y el aprovechamiento de nutrientes, contribuyendo a la transición hacia una economía circular.
Citas
Agya, B. A. (2025). Technological solutions and consumer behaviour in mitigating food waste: A global assessment across income levels. Sustainable Production and Consumption. https://doi.org/10.1016/j.spc.2025.02.020
Alfonso-Cardero, A., Pagés Díaz, J., & Llanes, J. L. (2020). Recuperación energética de los residuos sólidos urbanos de La Habana mediante tratamientos termoquímicos, biológicos y reciclaje. 4–49. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.31260.51846
Chatterjee, B., & Mazumder, D. (2020). New approach of characterizing fruit and vegetable waste (FVW) to ascertain its biological stabilization via two-stage anaerobic digestion (AD). Biomass and Bioenergy, 139, 105594. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.105594
Chen, X., Zhang, X., Sun, C., Chen, Y., Xi, Z., Ma, G., … & Kong, Z. (2024). New insights into anaerobic digestion of lignocellulosic wastes towards carbon neutrality: A review of current advancement and future prospects. Journal of Water Process Engineering, 68, 106584.
Idowu, I., Li, L., Flora, J. R., Pellechia, P. J., Darko, S. A., Ro, K. S., & Berge, N. D. (2017). Hydrothermal carbonization of food waste for nutrient recovery and reuse. Waste Management, 69, 480–491. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.08.051
Islam, M., Siddique, K. H., Padhye, L. P., Pang, J., Solaiman, Z. M., Hou, D., … & Bolan, N. (2024). A critical review of soil phosphorus dynamics and biogeochemical processes for unlocking soil phosphorus reserves. Advances in Agronomy, 185, 153–249. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2024.02.004
López-Bucio, J. S., Raya-González, J., & López-Bucio, J. (2025). Adaptation of plants to phosphorus scarcity: From nutritional crosstalk to organellar function. Plant Science, 112685. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2025.112685
López-Vaquera, A. V. (2021). Estudio de la acumulación de polifosfatos en microalgas nativas floculantes del estado de Nuevo León, para el desarrollo de una tecnología alternativa para el reciclaje de fósforo (Tesis de maestría). Universidad Autónoma de Nuevo León.
Melikoglu, M., Ozdemir, M., & Ates, M. (2023). Pyrolysis kinetics, physicochemical characteristics and thermal decomposition behavior of agricultural wastes using thermogravimetric analysis. Energy Nexus, 11, 100231. https://doi.org/10.1016/j.nexus.2023.100231
Micha, E., Tsakiridis, A., Ragkos, A., & Buckley, C. (2023). Assessing the effect of soil testing on chemical fertilizer use intensity: An empirical analysis of phosphorus fertilizer demand by Irish dairy farmers. Journal of Rural Studies, 97, 186–191. https://doi.org/10.1016/j.jrurstud.2022.12.018
Oh, D. Y., Kim, D., & Park, K. Y. (2024). A comprehensive comparative study on microwave-assisted pyrolysis products derived from raw and digested organic waste, with emphasis on sewage sludge, food waste, and livestock manure. Heliyon, 10(8). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29618
Pandey, A. K., Thakur, S., Mehra, R., Kaler, R. S. S., Paul, M., & Kumar, A. (2025). Transforming agri-food waste: Innovative pathways toward a zero-waste circular economy. Food Chemistry: X, 102604. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2025.102604
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. (2024). Problemática de los residuos y los malos hábitos. https://www.gob.mx/semarnat (Consultado el 04 de agosto del 2025).
Shanmugam, V., Kaynak, E., Das, O., & Padhye, L. P. (2025). The effects of feedstock types and their properties on hydrothermal carbonisation and resulting hydrochar: A review. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry, 101024. https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2025.101024
Vera-Romero, I., Estrada-Jaramillo, M., Martínez-Reyes, J., & Ortiz-Soriano, A. (2015). Potencial de generación de biogás y energía eléctrica. Parte II: residuos sólidos urbanos. Ingeniería Investigación y Tecnología, 16(3), 471–478. https://doi.org/10.1016/j.riit.2015.05.012
Wu, R., Chen, M., Qin, Y., Liu, S., & Li, X. (2023). Combined hydrothermal and biological treatments for valorization of fruit and vegetable waste into liquid organic fertilizer. Environmental Research, 221, 115262. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115262
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