A Circular Economy Approach to Urban Agriculture: an Environmental Assessment
El subministrament d’aliments a les zones urbanes en creixement segueix una tendència lineal: les ciutats consumeixen una gran quantitat d’aliments importats alhora que generen residus i impactes ambientals en diferents fronts. L’agricultura urbana (UA) ha destacat com una pràctica per mitigar la qu...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/671309 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/671309 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Economia circular Economía circular Circular economy Agricultura urbana Urban agriculture Anàlisi de cicle de vida Análisis de ciclo de vida Life cycle assessment Ciències Experimentals 504 |
| Sumario: | El subministrament d’aliments a les zones urbanes en creixement segueix una tendència lineal: les ciutats consumeixen una gran quantitat d’aliments importats alhora que generen residus i impactes ambientals en diferents fronts. L’agricultura urbana (UA) ha destacat com una pràctica per mitigar la quantitat d’aliments importats, generant beneficis en les tres dimensions de la sostenibilitat i una excel·lent oportunitat per a la restauració de fluxos. El concepte d’economia circular (CE) pot contribuir a aquesta mitigació minimitzant els fluxos de residus i aprofitant estratègies per recuperar recursos mentre s’exploten les sinergies entre sistemes urbans, contribuint a la millora del metabolisme urbà. No obstant això, l’aplicació dels principis de la CE als sistemes de la UA s’ha de controlar estrictament en termes de comportament ambiental per evitar un xoc entre els objectius de la CE i la sostenibilitat. Per evitar-ho, la present tesi pretén avaluar el comportament ambiental de l’aplicació d’estratègies circulars en sistemes de UA. Per arribar a aquest objectiu, utilitzem l’anàlisi de cicle de vida (ACV) combinada amb altres mètodes i eines complementàries: estudi dels fluxos de nutrients, anàlisi de variables climàtiques, sistemes d’informació geogràfica o avaluació de la circularitat mitjançant l’indicador de circularitat de materials (MCI). En primera instància analitzem el rendiment ambiental de 25 cicles de 7 cultius diferents en un hivernacle hidropònic en coberta per determinar quins haurien de ser els elements de l’inventari a optimitzar i definir les millors combinacions anuals de cultius. Els resultats mostren que els fertilitzants i les seves emissions a l’aigua són l’element amb més marge de millora. En aquest sentit, avaluem l’aplicació de tres possibles estratègies de recuperació de nutrients: filtració per membranes, precipitació química i recirculació directa de lixiviats, trobant que aquesta última és la que presenta el millor comportament ambiental. Tenint en compte això, avaluem mitjançant diferents enfocaments el rendiment de dues estratègies de recirculació diferents: la recirculació de lixiviats en un mateix cultiu i la recirculació de lixiviats en un cultiu paral·lel en el que es coneix com a sistema en cascada. Els resultats de l’anàlisi descriuen els potencials i les limitacions d’ambdós sistemes, concloent que la configuració definitiva inclouria un sistema en cascada en què el cultiu receptor reutilitzi els nutrients que lixivia. El fòsfor (P) és un recurs escàs i valuós a causa de la demanda antropogènica per produir fertilitzants. La sinergia entre sistemes urbans pot contribuir a augmentar la utilitat dels recursos de P a nivell urbà. En aquest sentit, analitzem la recuperació d’estruvita a les plantes de tractament d’aigües residuals urbanes i la seva aplicació en sistemes UA amb dos enfocaments diferents: (1) experimentalment per comprovar el seu potencial i limitacions en sistemes hidropònics, i (2) amb una perspectiva regional que tracta una àrea metropolitana com una entitat auto-suficient. Els resultats mostren com l’ús d’estruvita pot generar produccions més elevades que els fertilitzants minerals, a més de disminuir les pèrdues de P. La perspectiva regional a la recuperació i reutilització d’estruvita mostra com l’àrea estudiada és capaç de recuperar prou P per alimentar tota l’agricultura de la regió, tot i que alguns paràmetres com l’elecció de la planta de tractament d’aigües residuals o la tecnologia de recuperació implementada són importants per evitar impactes ambientals addicionals. Tenint en compte les conclusions de la tesi, es poden definir diferents línies de recerca futures: estandardització de mètriques i conceptes al voltant de l’economia circular o integració de diferents perspectives en l’avaluació de sistemes UA. |
|---|