Nas últimas décadas, a intensificação da agricultura tem causado um enorme impacto ambiental contribuindo para a degradação dos ecossistemas devido ao excessivo consumo dos recursos naturais. O sector agrícola enfrenta novos desafios, nomeadamente o aumento da sustentabilidade da produção através da circularidade e potenciação em cascata dos recursos relacionados com o sistema agroalimentar. Neste sentido, o paradigma da intensificação sustentável do sector agrícola depende do desenvolvimento de sinergias entre os diversos intervenientes da cadeia de valor, promovendo a reincorporação e reaproveitamento da biomassa que permitirá uma contínua descarbonização do sector. Por outro lado, o abuso da aplicação de fertilizantes químicos associados a uma fraca política de sustentabilidade tem reduzido significativamente a área agrícola na Europa, com mais de 31M perdidos nos últimos 50 anos. Este impacto na área arável reduz fortemente a capacidade de sequestro de carbono a partir das culturas agrícolas, resultando num aumento crescente da pegada ecológica do sistema alimentar, que já é responsável por um quarto das emissões de gases com efeito de estufa (GEE) em todo o mundo. As alterações climáticas têm induzido eventos climáticos extremos, como o aumento da temperatura e secas prolongadas e a variação da frequência e intensidade da precipitação. Estima-se que, desde a revolução industrial na agricultura, tenha havido perdas de até 75% da matéria orgânica global do solo.  

O conceito de circularidade visa reduzir o consumo de recursos e as emissões de GEE para o meio ambiente, fechando o ciclo de materiais e substâncias usados. Neste sentido, as perdas de materiais e substâncias devem ser evitadas ou recuperadas para reutilização e reciclagem através de diferentes processos disponíveis. Em linha com estes princípios, o desenvolvimento de uma agricultura circular implica adotar práticas e tecnologias que minimizem a entrada dos recursos finitos, incentivem o uso de recursos renováveis e evitem a perda de recursos naturais, principalmente a água, carbono (C), azoto (N) e fósforo (P) com objetivo de minimizar o desperdício do sistema agrícola.  

A prática agrícola dominante nos sistemas de produção primários caracteriza-se por monoculturas, produção em grande escala, alta produtividade, amplo uso da mecanização e utilização de fertilizantes de síntese. Apesar de ser o modelo que vai de encontro com as necessidades económicas do mercado através da redução de custos e maximização de lucros, esta prática agrícola é tanto contribuinte quanto vítima para as alterações climáticas. De forma a minimizar a necessidade de inputs sintéticos e promover a economia circular no sector primário, uma das práticas mais antigas e pouco exploradas à grande escala é a compostagem para produção de composto orgânico. Ao contrário do processo natural de decomposição de material orgânico, a compostagem permitiu ao homem controlar diversos fatores que permitem um processo acelerado de decomposição da matéria orgânica e obtenção de um composto de elevada qualidade com menores perdas. Numa óptica de economia circular, os resíduos verdes (biorresíduos) e subprodutos da agricultura e indústria agroalimentar são dos mais adequados e seguros para produzir composto de elevada qualidade com o objetivo de melhorar a produção agrícola ao mesmo tempo que é introduzida matéria orgânica nos solos. Na União Europeia, foi estimado que entre 118 e 138 milhões de toneladas de bioresiduos sejam produzidos anualmente dos quais apenas 40% são efetivamente transformados em composto orgânico. Segundo um estudo do European Compost Network, Portugal produz entre 52 a 91 kg anuais de biorresíduos tratados por habitante, mas a quantidade de composto produzido a partir desses resíduos é menor que 10 kg composto por habitante.  

Em geral, o composto orgânico contém micro- e macronutrientes importantes, mas também uma substância estável no solo responsável por melhorar as condições físicas, químicas e biológicas da rizosfera, o húmus. A rápida decomposição aeróbia do material orgânico em um produto nutricionalmente rico para as plantas, é conseguido através de altas temperaturas geradas naturalmente durante o processo de compostagem, resultando na destruição de quaisquer sementes de ervas daninhas e microrganismos patogénicos que possam estar presentes nas matérias-primas. Diversos estudos científicos comprovam as vantagens da utilização de composto, incluindo na estrutura e densidade do solo, bem como na porosidade destes, melhorando as funções de drenagem e arejamento mesmo em solos pesados, ou seja, de elevada compactação do solo. Adicionalmente, estima-se que 2% das terras aráveis e 16% das terras agrícolas moderadamente/severamente erosionadas beneficiam da aplicação de pelo menos 20 toneladas por hectare por ano de composto, evitando assim a sua erosão. 

O desenvolvimento de fertilizantes orgânicos e composto resultantes do reaproveitamento de resíduos verdes e outros subprodutos da agricultura baseado num processo de economia circular, torna-se cada vez mais importante devido a: i) os custos dos fertilizantes de síntese têm aumentado constantemente nos últimos anos e a sua aplicação será interditada na EU num futuro próximo; ii) necessidade de aumentar a sustentabilidade, diminuindo a pegada do sistema agrícola e alimentar; iii) reduzir a dependência de matérias-primas de origem fóssil; iv) melhorar a competitividade dos pequenos agricultores. 

 

A iniciativa tem como objetivo desenvolver um Sistema Integrado de Gestão e Valorização de Subprodutos Agrícolas (SIGA) focado na implementação de estratégias de aproveitamento de subprodutos e conversão destes em composto e fertilizantes orgânicos. A partir do aproveitamento e valorização de subprodutos não conformes para alimentação humana ou animal, este projeto pretende auxiliar os agricultores na gestão de subprodutos e criação de valor através do desenvolvimento, otimização e disseminação do processo de compostagem. Adicionalmente, esta iniciativa pretende promover o desenho de recomendações informadas para políticas focadas no processamento e reaproveitamento de resíduos e/ou subprodutos do sector agroalimentar. Deste modo, a iniciativa SIGA tem o objetivo de contribuir para uma agricultura circular, integrada e resiliente, que proteja o ambiente, assegure a sustentabilidade dos recursos naturais e contribua para a transição climática. 

Este modelo de gestão otimizada dos recursos agrícolas foca-se na identificação e mapeamento de subprodutos agroalimentares com foco em bagaço de azeitona, lenhocelulósicos resultantes de podas e subprodutos da indústria da amêndoa e do papel. Neste sentido, pretende-se introduzir uma plataforma online de identificação e mapeamento de subprodutos, em conjunto com o Food4Sustainability (F4S), Instituto Politécnico de Viseu (IPV), Confederação Nacional da Agricultura (CNA) e Xylene. Esta plataforma permite ao agricultor identificar e monitorizar em tempo real, o tipo e as quantidades de subprodutos produzidos na rede, canalizando eficientemente os subprodutos para as unidades de processamento disponíveis. 

Com a iniciativa SIGA pretende-se beneficiar da simplicidade e baixo custo do processo de compostagem de matéria orgânica e difundir a sua utilização para a produção de composto ou como suplemento de fertilizante/corretivo orgânico capaz de melhorar a saúde do solo, reduzindo simultaneamente a utilização dos recursos naturais e a contaminação das águas subterrâneas ou superficiais (LA 5.1, 5.4, 5.5) (O.O.1, O.O.2). Neste sentido, a incorporação de bagaço de azeitona na compostagem requer um tratamento adequado devido ao seu elevado teor de humidade, pH ácido, fitotoxicidade e de uma relação carbono/azoto (C/N) desequilibrada (O.O.2). Assim, a otimização da produção de composto a partir desta matéria-prima para obtenção de material de qualidade irá ser auxiliada pela Empresa de Desenvolvimento e Infra-estruturas do Alqueva (EDIA) com base no manual de compostagem do projeto URSA (Unidades de Recirculação de Subprodutos de Alqueva) numa ótica de cooperação nacional. Os parceiros Coopagrol e vários produtores de amêndoa irão fornecer o bagaço de azeitona e resíduos resultantes da poda das oliveiras e subprodutos do amendoal respetivamente, o que representa uma fração de matéria orgânica importante para formulação do composto. Simultaneamente a empresa Naturtech irá extrair compostos de valor acrescentado do bagaço de azeitona antes da sua incorporação em estudos de compostagem (LA 5.4, 5.5) (O.O.3). Os resíduos lenhocelulósicos provenientes do olival e amendoal para além do seu uso direto nas pilhas de compostagem serão também reaproveitados para a produção de biochar, pela IMFlorestal (IMF) e posterior introdução no composto e fertilizante/corretivo de solo desenvolvidos (LA 5.1, 5.4) (O.O.3). A implementação e otimização de um sistema de compostagem envolvendo a utilização de biochar, bagaço de azeitona e inóculos microbianos, serão monitorizados pelo F4S, IPV e Centro Biotecnologia e Química Fina-UCP (CBQF) em unidades piloto com a Valecereal, IMFlorestal e Agristarbio (LA 5.4). Paralelamente, o processo também explora a reciclagem e aproveitamento dos resíduos da pasta do papel para a produção de fertilizantes organominerais funcionalizados através da tecnologia inovadora e sustentável da Agristarbio, o que representa uma diminuição de custos de eliminação da pasta do papel e a criação de novos produtos sustentáveis com aplicação direta na atividade agrícola (LA 5.1, 5.5) (O.O.2, O.O.3). 

A iniciativa SIGA prevê ainda atividades de desenvolvimento, formulação e funcionalização dos fertilizantes, composto e do biochar que serão coordenadas, conjuntamente, pelo F4S e o CBQF e as empresas diretamente envolvidas no processo (LA 5.5). O F4S e a Terraprima Agrícola irão implementar ensaios experimentais com o composto orgânico e organomineral desenvolvido nos vários tipos de solo com necessidades nutricionais (micro- e macronutrientes) e/ou microbiológicas diferentes (O.O.1), bem como o estudo da conformidade dos compostos obtidos com base nas normativas da certificação European Quality Assurance Scheme (ECN-QAS) para este tipo de produtos. A transição para um sistema agrícola sustentável necessita de uma abordagem multifacetada, pelo que a TerraPrima Agrícola irá implementar um Life Cycle Assessment (LCA) para aumentar a transparência e sustentabilidade das cadeias de produção dos resíduos e/ou subprodutos. 

A complexidade legislativa acerca da gestão resíduos e/ou subprodutos torna essencial integrar neste projeto ações de discussão para aconselhar uma reformulação das diretrizes atuais sobre os critérios e catalogação desses materiais de partida com potencial de serem convertidos em produtos com aplicação agrícola (e.g., adubo orgânico, corretivo de solo, suporte de cultura e bioestimulante para plantas). Estas sessões realizadas em colaboração com a Arcadia vão permitir avaliar os riscos sanitários envolvidos no processo de transporte e processamento para facilitar o seu reaproveitamento local, como no caso da compostagem local.  Desta forma, será possível transpor o modelo criado para outros setores e promover o conceito de economia circular como um instrumento estratégico para maximizar a competitividade e sustentabilidade do setor agrícola.  

A iniciativa agrega a seguinte tipologia de parceiros: 7 PMEs no setor, 2 ENESI, 1 Associação de Produtores Agrícolas, 1 Centros de Competências (CM) e 2 Entidades Internacionais: 

Food4Sustainability (Beneficiário final) - O F4S será a entidade beneficiária/coordenadora, responsável pela coordenação, monitorização das atividades, acompanhamento financeiro e gestão de risco. O F4S atuará como promotor do projeto, tendo como áreas principais de trabalho a identificação, mapeamento e rastreio dos subprodutos de interesse para a produção de composto e fertilizantes orgânicos, centralizando os dados numa plataforma digital com comunicação em tempo real, e canalizando eficientemente os subprodutos para as unidades de processamento e/ou compostagem disponíveis. O F4S terá ainda um papel relevante no desenvolvimento e formulação dos compostos e biochar, na gestão de resíduos e avaliação de riscos sanitários, e ainda na implementação de ensaios experimentais com os fertilizantes desenvolvidos.  

O Centro de Biotecnologia e Química Fina – UCP irá contribuir para o desenvolvimento, formulação e funcionalização dos fertilizantes, composto e biochar. O CBQF irá fornecer as capacidades técnicas e laboratoriais para a realização de análises químicas, enzimáticas e microbiológicas dos produtos desenvolvidos neste projeto. 

IPV, em representação do CECAFA (C. Competências) irá contribuir na otimização da mistura de bagaço de azeitona, biochar e inóculos microbiano no processo de compostagem com foco na sua aplicação em agricultura familiar. 

Confederação Nacional da Agricultura - Orientar a finalidade do composto para os agricultores familiares (pequeno agricultor) 
EDIA - Entidade de cooperação nacional que irá auxiliar na definição da metodologia de compostagem em unidades piloto tendo como base os resultados do projeto URSA.

IMFlorestal - Reaproveitamento dos resíduos lenhocelulósicos para a produção de biochar.  

Agristarbio - Contribuir para a reciclagem e aproveitamento dos resíduos da pasta do papel através da produção de fertilizantes organominerais funcionalizados. 

Coopagrol - Fornecimento do bagaço de azeitona e resíduos resultantes da poda das oliveiras, o que representa uma fração de matéria orgânica importante para formulação do composto. Ligação com olivicultores. 

Valecereal – Desenvolvimento e implementação de um piloto compostagem e ensaios de campo

Naturtech - Extração de compostos de valor acrescentado a partir de bagaço de azeitona 

Terraprima Agrícola - Contribuirá com parcelas para o local de aplicação do composto e fertilizantes produzidos, permitindo a monitorização do desempenho ambiental e Life Cycle Assessment dos mesmos. 

Arcardia International - A Arcadia International será responsável pelo aconselhamento e enquadramento legal das potenciais alterações às diretrizes de catalogação dos materiais de partida.

Xylene (Entidade cooperação Internacional) - utilização da plataforma Xylene para mapeamento de subprodutos.