Valorización circular de residuos de nopal (Opuntia spp.) mediante digestión anaerobia: calidad del biofertilizante, respuesta agronómica y huella de carbono

Resumen

Opuntia spp. es un cultivo estratégico para las regiones áridas y semiáridas debido a su alta tolerancia a la sequía y a su amplia distribución; sin embargo, el manejo de los residuos poscosecha y de poda continúa siendo un desafío para los sistemas de producción sostenibles. Este estudio evaluó la valorización circular de residuos de nopal (Opuntia spp.) mediante digestión anaerobia semicontinua, con un enfoque principal en la calidad del digestato, su relevancia agronómica y sus implicaciones ambientales, más que en la maximización energética.

La operación del reactor presentó un período claramente definido de pseudoestado estacionario (PSS), caracterizado por una producción estable de metano (1.85–2.35 L CH? d?¹), una concentración de metano (65–67%) y un pH del reactor (?7.6), lo que permitió una caracterización confiable del digestato. El digestato producido durante el PSS cumplió con los criterios fisicoquímicos, de madurez y microbiológicos establecidos por las normas regulatorias mexicanas, lo que respalda su idoneidad para su reutilización agrícola.

La validación agronómica mostró que la sustitución parcial de fertilizantes sintéticos por digestato mejoró el desempeño del cultivo cuando se aplicó en tasas optimizadas; en lechuga cultivada en sistema hidropónico, un nivel de sustitución del 50% incrementó la biomasa fresca en 15% en comparación con el control, mientras que niveles de sustitución más altos redujeron el crecimiento.

Una evaluación de la huella de carbono bajo un enfoque de la cuna a la puerta indicó una reducción neta en las emisiones de gases de efecto invernadero, impulsada principalmente por la producción evitada de fertilizantes sintéticos. En conjunto, esta evaluación integral aporta evidencia que respalda la valorización circular de residuos derivados de Opuntia mediante digestión anaerobia, contribuyendo al desarrollo de estrategias más sostenibles de manejo de nutrientes para cultivos CAM y sistemas agrícolas en regiones áridas y semiáridas.