12.7 Digeponica
La lavorazione anaerobica di biomassa appositamente coltivata, nonché di materiale vegetale residuo proveniente dall’attività agricola, per la produzione di biogas è un metodo consolidato. Il digestato battericamente indigesto viene restituito ai campi come fertilizzante e per la costruzione di humus. Sebbene questo processo sia diffuso in agricoltura, l’applicazione di questa tecnologia in orticoltura è relativamente nuova. Stoknes et al. (2016) affermano che, nell’ambito del progetto «Food to waste to food» (F2W2F), è stato sviluppato per la prima volta un metodo efficiente per l’utilizzo del digestato come substrato e fertilizzante. Il gruppo di ricerca ha coniato il termine «digeponica» per questo sistema circolare. La Digeponica, a differenza dell’acquaponica, sostituisce la parte dell’acquacoltura con un digestore anaerobico, oppure, se la confronta con un sistema acquaponico a tre anelli che include un anaerobico, la parte dell’acquacoltura viene rimossa dal sistema lasciando due anelli principali, il ciclo di digestione e il ciclo orticolo.
L’apporto organico richiesto che viene fornito sotto forma di alimento per pesci in un sistema acquaponico viene sostituito con rifiuti alimentari provenienti dalla produzione alimentare umana per la digeponica. La diversa composizione dei nutrienti nel flusso di input contraria al flusso di nutrienti ben noto, costante e probabilmente ottimizzato dal punto di vista nutrizionale risultante dal mangime per pesci richiederà molto probabilmente un regime di analisi e gestione dei nutrienti più rigoroso di quello richiesto nell’acquaponica.
Il biogas prodotto, che contiene principalmente metano e anidride carbonica, può essere utilizzato all’interno dell’impianto per la produzione di elettricità e calore. Il gas di scarico ricco di anidride carbonica può essere utilizzato come fertilizzante direttamente nella serra riducendo le emissioni rispetto ai classici impianti di biogas utilizzati in agricoltura.
Poiché il «digestato fresco e non trattato in liquami liquidi anaerobici (contiene) sostanze tossiche vegetali, una conducibilità elettrica molto elevata (EC) e la domanda chimica di ossigeno (COD)» (Stoknes et al. 2016), deve essere trattato per renderlo idoneo alla fertilizzazione delle piante. Nell’ambito del progetto F2W2F sono stati esaminati diversi metodi di moderazione. La CE relativamente elevata del digestato e la flessibilità operativa di un digestore alimentato con rifiuti alimentari a basso costo alleviano alcuni dei problemi legati all’accoppiamento spesso attribuiti ai sistemi aquaponici accoppiati (cfr. cap. 7). La digeponica può quindi servire come interessante alternativa all’acquaponica in situazioni in cui la parte dell’acquacoltura rappresenta una sfida. Per quanto riguarda un sistema acquaponico a tre anelli che già comprende un circuito con un digestore anaerobico, l’inclusione di un flusso di rifiuti alimentari per l’input organico potrebbe rappresentare un’interessante direzione futura. La resa di metano dei fanghi di acquacoltura è piuttosto limitata. Un’inclusione mirata della biomassa agricola residua con l’obiettivo di ottimizzare la resa del metano potrebbe migliorare le prestazioni complessive.