El proyecto, de tres años de duración y dirigido por Xue Jin, profesor adjunto de Ingeniería Medioambiental, contará con una financiación de 750.000 dólares del Departamento de Agricultura de EE.UU. e implicará la colaboración con agricultores, plantas de tratamiento de aguas residuales y científicos del USDA.

"La actividad agrícola consume el 70% del agua dulce disponible", explica Jin. "En todo el mundo, la demanda de producción de alimentos sigue creciendo a la par que la población. Como las sequías son cada vez más frecuentes y graves, existe una necesidad crítica de tecnologías de tratamiento eficaces que proporcionen agua regenerada segura para el riego agrícola."

El proyecto también pretende reducir la dependencia de los fertilizantes químicos, que se producen mediante procesos de extracción y fabricación, que consumen recursos naturales limitados y generan importantes impactos ambientales. Otros impactos se producen después de aplicar los fertilizantes a los campos.

Los investigadores están desarrollando una tecnología híbrida de filtración por membrana en dos etapas para tratar los vertidos líquidos turbios de los digestores anaeróbicos, un tipo de biorreactor utilizado en plantas de tratamiento de aguas y en algunas grandes explotaciones agrícolas. Los digestores se basan en bacterias para descomponer la materia orgánica en ausencia de oxígeno.

En la primera etapa, una membrana cargada eléctricamente atrae iones como el amonio, el fósforo y el potasio y los concentra en una salmuera rica en fertilizantes. En la segunda etapa, una membrana de ósmosis frontal elimina contaminantes como las bacterias, y el agua libre de bacterias se recombina con la salmuera para producir una solución enriquecida en nutrientes que puede aplicarse a los cultivos.

"En las pruebas a escala de laboratorio, pudimos recuperar el 80% del agua", afirma Quang Ngoc Tran, estudiante de posgrado que ha sido un participante clave en la investigación. "Cuando la tecnología se amplíe con condiciones óptimas de funcionamiento, esa cifra podría ser aún mayor. El resultado es básicamente agua pura, con un poco de sales disueltas que son los nutrientes de las plantas".

Tala Navab-Daneshmand, profesora asociada de ingeniería medioambiental en el Estado de Oregón, y David Bryla, horticultor investigador del Servicio de Investigación Agrícola del USDA en Corvallis, realizarán estudios en invernaderos para evaluar tanto la eficacia del agua tratada en el crecimiento de las plantas como la bioseguridad de los cultivos resultantes.