Gloria Sánchez Galván y Eugenia J. Olguín
Las plantas conocidas como acuáticas por encontrarse de manera natural flotando, sumergidas o emergiendo en cuerpos de agua, son muy diversas y abundantes. Estas plantas han sido utilizadas para remover contaminantes (nitrógeno, fósforo, materia orgánica, metales, colorantes etc.) presentes en agua de ríos, lagos o en aguas residuales mediante diversas fitotecnologías. Entre estas tecnologías destacan las lagunas de fitofiltración (LF) y los humedales flotantes (HF). En las primeras se usan plantas que flotan (plantas acuáticas flotantes) sobre la superficie del agua mientras que sus raíces están sumergidas en el agua. Estas plantas pueden ser pequeñas, con hojas de 0.8-10 mm de largo y una raíz incipiente, o grandes con hojas de hasta 23 cm de largo con una raíz grande y fibrosa. En los HF, los cuales son una estructura flotante, que contienen plantas con tallos largos (hasta 276 cm) y hojas grandes (hasta 19 cm) (plantas emergentes), las plantas desarrollan largas y abundantes raíces dentro del agua, lo cual permite la remoción de nutrientes contaminantes.
El grupo de Biotecnología Ambiental del INECOL (GBA) ha desarrollado y evaluado exitosamente, a gran escala, dos fitotecnologías. La primera consiste en el tratamiento de agua de río contaminada usando LF con Pistia stratiotes (lechuga o lechuguilla de agua). La segunda son los HF, con plantas emergentes como Pontederia sagittata (hoja de galápago o platanillo) y Cyperus papyrus (papiro), para mejorar la calidad de agua en lagos eutrofizados. También se han evaluado, a escala menor, fitotecnologías con plantas flotantes pequeñas tales como Salvinia minima, Azolla sp. (helechos de agua) y lemnáceas (lentejas de agua), etc. para la remoción de materia orgánica, nutrientes, metales y colorantes.
Las plantas usadas en fitotecnologías absorben directamente nitrógeno (N) y fósforo (P) del agua contaminada, aumentando considerablemente su masa (biomasa), por lo que parte de las plantas se debe cosechar periódicamente y requiere un tratamiento y/o disposición adecuada. El GBA ha desarrollado tecnologías para convertir la biomasa de plantas acuáticas, cosechada en lagunas de fitofiltración o en humedales flotantes, en biofertilizantes o en biocombustibles, como se describe más adelante.
La transformación de biomasa vegetal en abono orgánico es uno de los tratamientos más comunes para el reciclaje de nutrientes (N y P), presentes en las aguas contaminadas tratadas en las fitotecnologías. Esto se logra a través del compostaje que consiste en la degradación/transformación de material orgánico en un producto llamado composta (biofertilizante o abono orgánico) rico en nutrientes y humus. Lo anterior es adecuado siempre y cuando la biomasa no haya sido usada para el tratamiento de aguas residuales con contaminantes tóxicos (metales, colorantes, etc.). Comúnmente la biomasa vegetal es mezclada con otro residuo para lograr una mejor degradación de la materia orgánica.
Se ha logrado el reciclaje de nutrientes presentes en agua contaminada de lagos urbanos, a través del compostaje de la hoja de galápago y papiro cosechados de los HF antes mencionados. Esta biomasa se mezcló con excretas bovinas y se obtuvo un producto de buena calidad que puede ser utilizado como abono orgánico o mejorador de suelos. Por otro lado, Azolla sp. (helecho de agua) también puede ser usada como biofertilizante del suelo debido a que es rica en N, como consecuencia de su asociación con Anabaena sp. que es una bacteria que tiene la capacidad de fijar N de la atmósfera.
Uno de los usos con mayor potencial de la biomasa de lemnáceas y Azolla es como un suplemento de alto valor para alimentación animal, debido a su alto contenido de proteína y bajo contenido de materia orgánica difícil de digerir por los animales (lignina). Esto es factible siempre y cuando estas plantas sean usadas para el tratamiento de aguas residuales que no contengan contaminantes tóxicos (metales, colorantes, hidrocarburos, etc.).
Por otro lado, los biocombustibles que se pueden obtener a partir de plantas acuáticas pueden ser gaseosos (biogás, bio-hidrógeno) o líquidos (bioetanol, biodiesel). En el GBA, se ha investigado la obtención de biogás (mezcla de metano y dióxido de carbono) y bio-hidrógeno a partir de la llamada lechuga de agua usada para el tratamiento de agua contaminada de río. Las lemnáceas y los helechos de agua también son una materia prima atractiva para la obtención de bioetanol, metano y biodiesel. Es importante mencionar que la transformación de plantas acuáticas en productos de gran utilidad, como los biocombustibles, requiere seguir investigándose para demostrar su factibilidad técnica y económica.
