Cada año, los incendios arden en el norte de la India, como los agricultores queman su paja no deseada. El impacto es enorme. De octubre a noviembre, enormes nubes de humo atraviesan Punjab y los estados vecinos, soplado por los vientos dominantes en la dirección de Delhi.

Todos los años, ministros exigen acción - en 2016, a ellos se unió la corte suprema de la India. Y cada año La NASA publica nuevas fotos satelitales que muestran el alcance de la quema. La gente muere en las carreteras cuando el humo limita la visibilidad, mientras que los problemas cardíacos y pulmonares se agravan.

Los fértiles campos de Punjab producen alrededor del 20% del arroz de la India y el 40% de su trigo. El arroz se cultiva de mayo a octubre, seguido en los mismos campos por el trigo de noviembre a marzo. El cambio entre la cosecha de arroz y la siembra de trigo debe ser rápido, ya que cualquier retraso afecta gravemente los rendimientos de trigo.

Los 11 millones de toneladas de arroz que se cultivan en Punjab dejan alrededor de 21 millones de toneladas de paja, la parte no comestible de la planta. Los agricultores suelen tener solo 20 días para limpiarlo antes de que comience la temporada de trigo. La paja generalmente se quema abiertamente en los mismos campos donde se cultivó, a pesar de las regulaciones y el conocimiento de los daños ambientales y humanos.

Esto ha sido parte de la cultura Punjabi durante décadas (las vecinas Haryana y Western Uttar-Pradesh siguen el mismo ciclo de cultivo en cantidades comparables). La India no es única:el estado de California quemó residuos tan recientemente como en la década de 1980 y la quema de paja continúa en muchas partes del sudeste asiático y África en la actualidad.

Quemar es doblemente derrochador ya que la paja se pierde en las llamas. Cada año, el suelo pierde más carbono, nitrógeno y otros nutrientes. Cada acre de arroz produce aproximadamente 2,5 toneladas de paja. Quemar esa paja envía aproximadamente una tonelada de carbono orgánico a la atmósfera (en forma de gases como el CO ₂ , CO y otros) junto con otros nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio.

Apagando los fuegos

Hay muchas alternativas a la quema, pero todos tienen sus problemas. La paja de arroz no es lo suficientemente nutritiva para hacer un buen forraje para animales, y sus altas concentraciones de sílice pueden dañar los equipos agrícolas tradicionales.

Como el arroz se cultiva típicamente en campos pequeños, Tampoco siempre es posible (o asequible) utilizar la maquinaria de alta potencia necesaria para arar la paja profundamente en el suelo antes de plantar trigo. Otras soluciones, como el uso de paja para generar energía con biomasa o para fabricar papel, requieren mucha infraestructura nueva.

La paja ya se recolecta y empaca hoy en algunas de las grandes granjas de Punjab, y otras áreas cercanas a plantas de energía de biomasa. Pero la paja empacada es difícil de manipular, y voluminosos para transportar y almacenar. Las costosas plantas de energía a menudo permanecen inactivas durante semanas, rodeada de campos de paja húmeda que no se pueden utilizar hasta que se seque.

Quemar paja es ilegal pero ya que las alternativas son imprácticas o caras, la mayoría de los agricultores todavía lo hacen. Están tomando una decisión racional. Por lo tanto, independientemente de la política gubernamental y consideraciones ambientales más amplias, cualquier solución debe darles a los propios agricultores un buen incentivo para no quemar.

Para resolver algunos de estos problemas, hemos desarrollado EnergyHarvest. Primero, La paja de arroz se comprime en pequeños gránulos utilizando tecnología normalmente utilizada para producir piensos. Un proceso de calentamiento sin oxígeno conocido como pirólisis convierte estos gránulos en salidas de energía:calor y "biocarbón", una forma de carbón vegetal.

Estos gránulos transforman la paja de arroz en algo útil. Cada pellet contiene mucha energía para su tamaño y peso. Son fáciles de manipular y almacenar, y menos costoso de transportar que los grandes fardos de paja.

Refrigeración y carbón vegetal

El biocarbón en el que se convierten los gránulos después de la pirólisis captura la mayor parte del carbono y los nutrientes presentes en la pajita original. Cuando se devuelve al suelo, hace que el suelo sea más saludable y retenga más agua.

Mientras tanto, el calor desprendido durante la pirólisis se puede capturar y utilizar para producir agua caliente, o energía mecánica o eléctrica. También podría convertirse en refrigeración para alimentos a la mitad del precio de la refrigeración eléctrica convencional. Es importante que estos gránulos se puedan usar de muchas formas diferentes porque las diferentes áreas de cultivo presentarán requisitos y oportunidades únicos.

Hemos organizado una demostración de la tecnología EnergyHarvest en la Universidad Agrícola de Punjab (PAU) y se están realizando una serie de pruebas de campo aleatorias de tres años. El enfriamiento está integrado con los sistemas de demostración de almacenamiento en frío del departamento de ciencias alimentarias de PAU.

Nuestro trabajo en la conversión de paja en pellets, y procesar estos gránulos en productos útiles, no resolverá la quema en campo abierto, o la contaminación del aire de Delhi, de la noche a la mañana. Pero sí significa que los pequeños agricultores, la mayoría de los agricultores de Punjab, ahora pueden hacer algo útil con sus sobras.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.