SOS Fosforo in agricoltura: si valutano alternative sostenibili

Il fosforo è un elemento essenziale per la vita vegetale, indispensabile per la fotosintesi, la divisione cellulare e lo sviluppo delle piante. È un componente vitale degli acidi nucleici, delle membrane cellulari e dell'ATP, la principale molecola trasportatrice di energia nelle cellule. La sua scarsità solleva preoccupazioni riguardo alla sicurezza alimentare globale, dato che la disponibilità di fosforo influisce direttamente sulla produttività delle colture. 
La principale fonte di fosforo per l'uso agricolo è il fosfato di roccia, una risorsa mineraria non rinnovabile che sta diventando sempre più difficile da estrarre a causa dell'esaurimento dei giacimenti più accessibili e ricchi. La "scarsità" di fosforo, quindi, non si riferisce alla sua assenza nella crosta terrestre, ma piuttosto alla riduzione delle fonti economicamente sfruttabili, al crescente costo dell'estrazione e alla distribuzione geograficamente diseguale delle riserve di fosfato. 

Infatti, alcuni paesi, tra cui Marocco e Sahara Occidentale, Cina, Stati Uniti (Florida, Idaho e North Carolina), Russia e Giordania, detengono la maggior parte di queste riserve, creando potenziali squilibri e dipendenze a livello internazionale. Questo rende il trading di fosforo particolarmente complesso, perché fortemente influenzato da fattori geopolitici, economici e ambientali. 
Questa situazione impone, da subito, una gestione più sostenibile e a lungo termine delle risorse di fosforo con l'ottimizzazione dell'uso dei fertilizzanti fosfatici, per ridurre gli sprechi, e l'impiego di tecniche agronomiche che migliorano l'efficienza dell'assorbimento del fosforo da parte delle piante. 

Ma obbliga anche la comunità scientifica a identificare fonti alternative e sostenibili di fosforo che possano ridurre la dipendenza dalle riserve naturali e ridurre l’impatto ambientale (emissioni di gas serra, danni agli ecosistemi locali) associato agli attuali metodi di estrazione. 
Tra le principali soluzioni innovative e sostenibili proposte (letame e rifiuti organici; ceneri di ossa e ceneri di biomassa; fanghi di depurazione; riciclo dei rifiuti alimentari; biochar; fosforo da rocce fosfatiche a basso grado) il riciclo del fosforo dalle acque reflue è una delle strategie più promettenti per recuperare questo nutriente essenziale. Tecnologie avanzate, come la precipitazione chimica o la cristallizzazione di struvite, minerale contenente fosfato di magnesio, consentono il recupero del fosforo in forma prontamente utilizzabile.

La struvite, o fosfato ammoniaco-magnesiaco esaidrato (MgNH₄PO₄·6H₂O), è il minerale che cristallizza in condizioni specifiche di pH, quando c'è una concentrazione adeguata di ioni magnesio (Mg²⁺), ammonio (NH₄⁺) e fosfato (PO₄³⁻). Questo processo di cristallizzazione avviene tipicamente in ambienti alcalini o neutri e può essere promosso in impianti di trattamento delle acque reflue per la rimozione e il recupero di questi nutrienti. Una volta recuperata, la struvite può essere utilizzata come fertilizzante a lento rilascio. Fornisce magnesio, azoto e fosforo alle piante, tre elementi essenziali per la loro crescita, in un formato che riduce il rischio di lisciviazione nel suolo rispetto ai fertilizzanti solubili tradizionali, contribuendo a ridurre l'eutrofizzazione delle acque superficiali causata dallo scarico incontrollato di nutrienti. Inoltre, sostituendo parzialmente i fertilizzanti fosfatici sintetici, contribuisce alla riduzione della dipendenza dalle risorse minerarie non rinnovabili e dall'energia impiegata per la loro estrazione e lavorazione. 
La produzione e l'impiego di struvite si inseriscono, quindi, nei principi dell'economia circolare, promuovendo il riciclo di nutrienti e minimizzando i rifiuti. Questo processo supporta la creazione di un ciclo chiuso in cui i materiali vengono riutilizzati efficacemente, contribuendo alla sostenibilità ambientale.

“Ed è proprio in questo ambito che K-Adriatica - leader nella produzione di fertilizzanti e soluzioni nutrizionali e biostimolanti - si sta muovendo – come spiega a IFN Maria Rosaria Stile Research & Development Manager di K-Adriatica – puntando alla progressiva sostituzione con struvite, del fosforo minerale che attualmente utilizziamo nella formulazione dei nostri concimi. Questo progetto nasce dalla collaborazione di K-Adriatica con EcoReWaste, start-up innovativa che, nel 2019, ha brevettato un sistema per il trattamento di matrici organiche liquide, mirato a ridurre il contenuto di azoto nei liquami zootecnici per facilitarne la gestione all'interno delle imprese. Questo approccio permette anche il recupero dell'azoto ridotto sotto forma di struvite. Partendo da questo brevetto, EcoReWaste ha messo a punto un'innovazione tecnologica che permette di diminuire i livelli di azoto nei digestati anaerobici, attraverso un meccanismo di cristallizzazione controllata che rimuove l'ammonio in soluzione, trasformandolo in un sedimento organico arricchito di struvite e altri agenti fertilizzanti attivi. Attualmente, il progetto è evoluto da una fase sperimentale a un impianto pilota operante su scala pre-industriale, dimostrando l'efficacia di questa tecnologia e gettando le fondamenta per un'applicazione su larga scala a livello industriale. Parallellamente, K-Adriatica sta conducendo sperimentazioni di formulazioni e test agronomici per esplorare l'uso della struvite come risorsa di fosforo nei fertilizzanti di nuova generazione.”