Investigadores proponen un índice para cuantificar la bioeconomía circular

A medida que el mundo se enfrenta a los retos de mitigar el cambio climático y proporcionar recursos a una población cada vez mayor, se presta cada vez más atención al desarrollo de economías circulares para una producción sostenible. Pero para evaluar estrategias e impactos es necesario disponer de métricas fiables. Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, en EE.UU., han desarrollado un Índice de Circularidad que proporciona un método exhaustivo para cuantificar la circularidad en los sistemas bioeconómicos. En un nuevo artículo publicado en Resources, Conservation and Recycling, describen el método y lo aplican a dos estudios de caso: una explotación agrícola de maíz y soja y todo el sistema agroalimentario de Estados Unidos.

«El sistema económico tradicional es lineal: producimos, distribuimos, utilizamos y desechamos productos. Para aumentar la sostenibilidad, necesitamos desarrollar una economía circular. En lugar de limitarnos a utilizar los recursos naturales, debemos recuperar, reutilizar y reciclar los materiales de desecho», explica el autor principal, Yuanhui Zhang, profesor del Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica (ABE) de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Medioambientales y de la Facultad de Ingeniería Grainger de la Universidad de Illinois.

«La bioeconomía circular se ha convertido en un tema candente en la investigación, pero la mayoría de los estudios son meramente descriptivos y no hay forma de medir los impactos. Para que la tecnología avance, necesitamos mediciones que cuantifiquen los efectos, establezcan puntos de referencia, comparen enfoques e identifiquen puntos débiles», dice.

En el documento, los investigadores describen paso a paso el Índice de Circularidad (IC), que mide la circularidad en una escala de 0 a 1. Cero significa que el sistema es completamente lineal, y 1 que es completamente circular. El índice incluye ocho categorías: tomar, fabricar, distribuir, utilizar, eliminar, recuperar, rehacer y reutilizar. El IC se calcula introduciendo los datos disponibles en cada una de estas categorías.

Zhang y sus colegas demuestran cómo utilizar el IC en dos casos prácticos. El primero examina el ciclo del nitrógeno en una explotación de maíz y soja del medio oeste de Estados Unidos. Los investigadores introducen datos de producción y rendimiento de un periodo de 8 años y comparan el efecto de dos tratamientos distintos con fertilizantes: urea frente a estiércol. Calculan que el IC es de 0,687 para la urea y de 0,86 para el estiércol, lo que indica que el uso de abono de estiércol proporciona una economía más circular.

En el segundo estudio de caso, Zhang y sus colegas analizan el sistema agroalimentario estadounidense, centrándose en el uso de la energía. A partir de datos nacionales oficiales, comparan el sistema actual con un planteamiento basado en el marco del Sistema de Energía y Agua para la Alimentación que Mejora el Medio Ambiente (EE-FEWS, por sus siglas en inglés), que implica la recuperación, rehacer y reutilizar los residuos orgánicos. Según sus conclusiones, el sistema actual tiene un IC de 0,179, mientras que el enfoque EE-FEWS daría lugar a un IC de 0,84.

«Nuestro sistema de producción actual depende principalmente de combustibles fósiles, con cierto uso de energía solar y eólica. Pero hay muy poca recuperación de biorresiduos. Si recuperamos los residuos alimentarios y el estiércol y los convertimos en energía y fertilizantes, podemos reciclarlos y devolverlos a los sistemas agrícolas de los que proceden. Emplear el marco EE-FEWS mejoraría enormemente la circularidad de la bioeconomía estadounidense», explica Zhang.

El Índice de Circularidad es un método escalable que puede utilizarse en distintos tipos de recursos y sistemas, según el centro de interés. Los recursos pueden ser minerales, como el carbono o el nitrógeno, o no minerales, como el agua o la energía. Los sistemas pueden abarcar desde un proceso o una explotación hasta un sector industrial, una economía nacional o incluso la economía mundial.

«Sabemos que es importante reducir el uso de combustibles fósiles, aumentar los recursos renovables y minimizar nuestro consumo de agua. Pero para hacerlo con eficacia, necesitamos saber cuánto y cuáles son los eslabones débiles y las compensaciones. El IC proporciona una cifra única que permite establecer una base de referencia, comparar sistemas y determinar las mejores estrategias de actuación», dice Zhang.

El IC puede servir de indicador para apoyar iniciativas políticas como los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas. También tiene un valor comercial potencial; por ejemplo, las empresas alimentarias pueden demostrar a los consumidores la circularidad de su producción.

Fuente: Residuos Profesional