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Gestión de purines y emisión de gases contaminantes

Se analiza la dinámica de la generación y emisión de gases para comprender diferentes técnicas para su mitigación. - Artículo publicado en el número de diciembre de 2022 de Suis.


Xavier Flotats Ripoll
Profesor Emérito de Ingeniería Ambiental
Universidad Politécnica de Catalunya, UPC-BarcelonaTECH

La emisión de gases de efecto invernadero del sector ganadero mundial representó algo menos del 6 % de las emisiones mundiales en 2016, un valor bajo comparado con el sector de la producción de energía. No tan bajas son las emisiones de amoniaco por gestión de purines y estiércoles, que ascendieron al 63 % de las emisiones totales de la Unión Europea en 2015. En el presente artículo se analiza la dinámica de la generación y emisión de estos gases a partir de purines, para así poder comprender la idoneidad de diferentes técnicas para la mitigación de su emisión a la atmósfera. En todos los casos, poder retirar las deyecciones de las naves del ganado con la mayor brevedad después de su excreción desempeña un importante papel.

Palabras clave: gestión de purines, gases de efecto invernadero,

Abstract

Manure management and emission of polluting gases

Greenhouse gas emission from global livestock accounted for just under 6 % of global emissions in 2016, a low value compared to the energy production sector. Not so low are ammonia emissions from manure management, which amounted to 63 % of the total emissions of the European Union in 2015. This article analyzes the dynamics of the generation and emission of these gases from manure, in order to understand the suitability of different techniques for mitigating their emission into the atmosphere. In all cases, to remove manure from barns as soon as possible after excretion plays an important role.

Keywords: manure management, greenhouse gases, emisión reduction.

Hasta hace pocos años, la legislación que ha tenido más peso en la toma de decisiones sobre la gestión de purines ha sido la debida a la aplicación de la Directiva Nitratos (1991), relativa al control de la contaminación de las aguas por nitratos derivados de la actividad agraria (deyecciones ganaderas). Con la legislación relativa al control de las emisiones gaseosas contaminantes, especialmente amoniaco (NH3) y gases de efecto invernadero (metano -CH4- y óxido nitroso -N2O-), se incrementa la presión al sector ganadero para mejorar la calidad ambiental de sus explotaciones y de sus procesos productivos.

Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del sector ganadero son el 5,8 % del total mundial de emisiones, mientras que al sector de la energía le corresponde el 73,2 %, incluido el 1,7 % de consumo de energía en la actividad agropecuaria y pesquera, con datos del año 2016. Emisiones relativamente bajas, pero susceptibles todavía de reducirse con mejoras en las dietas y en la gestión de purines y estiércoles. No tan relativamente bajas son las emisiones de amoniaco, que en el sector agrícola de la UE en 2015 fueron de 3,75 Mt, un 94 % de las emisiones totales, de las cuales un 67 % aproximadamente son debidas a la gestión de las deyecciones y el resto procede de los suelos agrícolas.

Comparativamente, el consumo en la UE de fertilizantes nitrogenados minerales fue de 10,2 Mt de N en 2018. No hay duda que evitar las emisiones de amoniaco y mantener todo su valor fertilizante en las deyecciones para su uso agrario ha de tener un efecto positivo en reducir la dependencia de los fertilizantes nitrogenados de síntesis, producidos a partir de gas natural.

Aparte del interés de reducir las emisiones de NH3 para no perder su valor fertilizante, el amoniaco fue contemplado en 2010 por la Agencia Europea del Medio Ambiente como una de las cuatro emisiones gaseosas más tóxicas que se deben reducir, junto con el dióxido de azufre, los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles (COV). El NH3 emitido reacciona con óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre para formar partículas finas, las cuales son una fracción importante de las partículas PM2,5, de menos de 2,5 micrómetros, asociadas a problemas graves para la salud. Tanto estas partículas como formas oxidadas del nitrógeno, resultado de reacciones del amoniaco en la atmosfera, pueden ser transportadas a largas distancias y su deposición constituye la lluvia ácida, la cual ocasiona acidificación y eutrofización de las aguas. Constituyen también un aporte de nitrógeno reactivo no controlado a los suelos. Un óxido de nitrógeno con efecto invernadero es el óxido nitroso (N2O), con una capacidad de efecto invernadero 298 veces superior al CO2 (298 kg CO2 eq/kg N2O). Este gas aparece en la gestión de deyecciones cuando se producen procesos de oxidación del amonio a nitratos (nitrificación) y también cuando estos se reducen a di-nitrógeno (N2), constituyendo las emisiones directas de N2O. Las emisiones indirectas de N2O son las debidas a oxidación en la atmosfera del amoniaco emitido, y se cuantifican usualmente como un 0,1 % de esta emisión.

El metano (CH4) es otro gas de efecto invernadero consecuencia de la gestión de las deyecciones, con un efecto invernadero del orden de 25 veces superior al CO2 (25 kg CO2 eq/kg CH4), dependiendo del tiempo de permanencia en la atmosfera que se adopte. Se produce por descomposición biológica anaerobia (en ausencia de oxígeno) de la materia orgánica. Este fenómeno natural, que ocurre en balsas de purines y otros almacenes de compuestos orgánicos, es la base del proceso controlado de digestión anaerobia para la producción de biogás con usos energéticos. El comportamiento de estos gases es diferente y medidas para reducir uno de ellos pueden ser contraproducentes para evitar la emisión de otros.

Este artículo aparece en el número 193 (diciembre de 2022) de Suis. Suscríbete aquí para tener acceso completo a este y otros contenidos de la revista.

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