Innovación al servicio de la sostenibilidad

El sector porcino atraviesa una de las etapas más complejas y a la vez desafiantes que ha vivido, en un contexto marcado por la difícil situación socioeconómica y la inestabilidad, impredecibilidad y multifactorialidad de los modelos actuales. Esta situación ha puesto de manifiesto la capacidad de resiliencia, creatividad y proactividad que caracterizan al sector, que ha impulsado en los últimos años iniciativas de desarrollo y optimización de técnicas ya existentes, investigación, innovación y transferencia tecnológica para afrontar los retos que se presentan. Estas iniciativas son el motor que está impulsando la transformación del sector, y constituyen la llave para asegurar su futuro y viabilidad, garantizando la sostenibilidad de los modelos productivos y de gestión. La innovación queda por lo tanto, al servicio de este fin último de sostenibilidad, dependiente del equilibrio entre los pilares fundamentales del sistema: productividad, control sanitario, bienestar animal e impacto ambiental.

i+Porc, en su determinación de avanzar hacia ese objetivo mediante el fomento de la cooperación y coordinación entre los diferentes agentes del sector, ha participado en dos de los proyectos que se desarrollan a continuación, como son HAI_4.0 y AMONIA_4.0. También, el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL), socio tecnológico de i+Porc y la empresa Agrocesa vinculada a Vall Companys, socio productor de i+Porc, participan a su vez en el tercer proyecto que se desarrolla, LIFE Green Ammonia. Los tres constituyen claros ejemplos de innovación al servicio de la sostenibilidad.

El proyecto se encuentra ya en fase dos, solicitado el pasado mayo de 2023 en la convocatoria de ayudas más reciente, regida por las bases reguladoras contenidas en la Orden ICT/1117/2021, de 9 de octubre, modificada por la Orden ICT/474/2022, de 20 de mayo.

• Necesidad sectorial de mejora continua en bienestar animal

Esta mejora continua es la razón de ser del proyecto HAI_4.0, planteado para dar respuesta a la necesidad de estandarizar y optimizar la evaluación y control del bienestar animal, digitalizando la respuesta a indicadores de pérdida de bienestar y analizando las variables que pueden desencadenarlos, para su precisa y continua monitorización y prevención como fin último.

• Objetivos y metodología proyecto

La metodología HAI_4.0 se basa en la utilización de la inteligencia artificial para analizar el comportamiento animal frente a la presencia de un humano. Este comportamiento derivado de la interacción es descrito como uno de los indicadores representativos del estado de bienestar del animal. Uno de los objetivos de esta metodología es incrementar la calidad de la relación mediante la introducción de refuerzos positivos y acciones conocidas como anti-estresantes y a su vez minimizar los factores promotores de estrés. Para ello, el proyecto HAI_4.0 analiza las interacciones entre los animales y sus cuidadores mediante visión artificial con análisis Machine Learning sobre el que se integrará la evaluación de los diferentes factores que afectan la reacción de los animales, con el objeto de identificar y discriminar la influencia de diferentes variables del entorno y producción para garantizar el bienestar animal.

• Resultados esperados

La digitalización en la detección del estado de estrés de los animales puede posibilitar la construcción una base de datos con información suficiente para identificar las causas y variables que desencadenan reacciones de estrés, con el objetivo final de prevenir su desencadenamiento, mejorando las condiciones ambientales y de relación con los operarios en las granjas.

La consecución de este objetivo permitirá la optimización y estandarización de la evaluación cualitativa y cuantitativa de la calidad de las relaciones humano-animal que actualmente describen los Welfare Quality^® protocols, complementando y maximizando la viabilidad, fiabilidad y eficacia de las evaluaciones. A este efecto, se plantea como uno de los objetivos complementarios del proyecto el establecer un sello acreditativo “HAI Friendly” o “Interacción Humano Animal amigable”.

El sistema resultante tiene las características clave de resultar no invasivo, cuantificable, estandarizado y potencialmente replicable a otras necesidades del sector, como la necesidad de monitorización de indicadores de enfermedad en los animales para optimizar el control sanitario.

El ejemplo representativo de innovación al servicio de la sostenibilidad medioambiental, orientado a la reducción de emisiones de amoniaco al medio, es el proyecto LIFE Green Ammonia. Este se nutre de los fondos europeos del Programa LIFE, el instrumento financiero de la UE que apoya proyectos de medio ambiente, conservación de la naturaleza y acción climática desde 1992. Dentro de la agrupación que participa en el proyecto figuran dos entidades vinculadas a i+Porc: el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL) como socio tecnológico y la empresa Agrocesa, vinculada a Vall Companys, socio productor de i+Porc. El resto de la agrupación la componen como coordinadora la Universidad de Valladolid y la Fundación General de la Universidad de Valladolid (FUNGE) y las empresas porcinas Agropormanso y Quinta Do Vale Junco, esta última de Portugal.

• Necesidad sectorial de reducción de emisiones

El amoniaco (NH₃) es uno de los principales contaminantes del aire y precursor secundario de partículas nocivas en combinación con otros compuestos de la atmósfera. Además, es un acidificante de suelo y agua, promoviendo fenómenos como el de la eutrofización, que sucede cuando una masa de agua recibe un aporte excesivo de nutrientes como el nitrógeno, lo que resulta en una pérdida de calidad del agua.

Como se indicó en el Protocolo de Gotemburgo, tratado internacional sobre la contaminación atmosférica transfronteriza a gran distancia de la CEPE/ONU e iniciado hace 40 años, es necesario establecer «un código marco de buenas prácticas agrícolas para reducir las emisiones de amoníaco». Intenciones que fueron reforzadas por el Acuerdo de París de 2015 enmarcado en las Conferencias de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático y, más recientemente, por la agenda europea 2030 de reducción de emisiones, con las consiguientes normativas derivadas como la Directiva 2016/2284/CE sobre Techos Nacionales de Emisión de determinados contaminantes atmosféricos.

Con esto se abre una necesidad sectorial de reducción de emisiones para mejorar la sostenibilidad medioambiental. El principal reto que se afronta es el de dar con estrategias lo más adaptable posible a los diferentes tipos de instalaciones y modelos productivos que existen, garantizar una reducción de emisiones eficaz y lograr que sean energética y económicamente viables para maximizar su alcance y utilización en el mayor número posible de granjas. El proyecto LIFE Green Ammonia no solo desarrolla una nueva tecnología, si no que abre la puerta a una nueva estrategia y Mejor Técnica Disponible (MTD) de reducción de emisiones de amoniaco: la recuperación de nitrógeno que supone la captura y tratamiento de emisiones de amoniaco para su aprovechamiento como fertilizante.

• Objetivo y tecnología proyecto

Los objetivos del proyecto LIFE Green Ammonia son el desarrollo, escalado y puesta en el mercado de modelos comerciales para la recuperación de nitrógeno mediante la tecnología de membranas permeables a los gases (amoniaco, NH₃) en medios gaseosos y líquidos, y la recolección de este amoniaco mediante una combinación con ácido sulfúrico que circula por el interior de las membranas, lo que da lugar a sulfato de amonio (o sal de amonio), que es un fertilizante natural de gran calidad.

Esta tecnología presenta diversas ventajas sobre otras análogas, como son el bajo consumo de energía, que se lleva a cabo a presión atmosférica y que no requiere pretratamiento del sustrato a tratar.

• Resultados esperados

La importancia de este proyecto no solo radica en el desarrollo de esta nueva tecnología, si no que validaría una nueva estrategia MTD basada en la captura y tratamiento de emisiones de amoniaco con la consiguiente recuperación de nitrógeno y utilización de un componente que sin esta tecnología sería un deshecho contaminante, como fertilizante revalorizado para uso agrícola y/o ganadero.

El proyecto AMONIA_4.0, en el que participa i+Porc junto con las entidades Nabladot, Exafan, Vall Companys y el Instituto Tecnológico de Aragón, comparte la necesidad sectorial y el objetivo de reducción de emisiones con LIFE Green Ammonia al servicio de la sostenibilidad medioambiental. En este caso, se trabaja en la creación de un gemelo digital para estudiar la dinámica de las emisiones de amoniaco en granja y así proceder al análisis de diferentes estrategias de reducción de emisiones diferentes, como son en este caso la de reducción del nitrógeno volátil mediante un sistema de microventilación del purín y la de diseños más eficientes de la infraestructura de la granja mediante la técnica de vaciado frecuente de fosas interiores de las naves.

El proyecto se ha desarrollado en tres fases, utilizando fondos europeos y nacionales al amparo del Programa de Apoyo a Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEIs). El proyecto se encuentra ya en la tercera y última fase, cuya línea de financiación se enmarca en el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia impulsado por la Unión Europea y convocadas por el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo (misma línea que HAI_4.0, regida por las bases reguladoras contenidas en la Orden ICT/1117/2021, de 9 de octubre, modificada por la Orden ICT/474/2022, de 20 de mayo).

• Fases del proyecto y objetivos

La fase uno, finalizada en agosto de 2022, ha permitido el desarrollo de un sistema aumentado de sensorización de amoniaco (NH₃) para el interior de granjas de ganado porcino, que permite el análisis detallado de la distribución espaciotemporal de la concentración de amoniaco en el interior de las naves.

La fase dos, finalizada en abril de 2023, ha resultado en un sistema de evaluación de Mejores Técnicas Disponibles (MTD) operacionales (vaciado de fosas frecuente) y tecnológicas (microventilación purín) orientadas a la reducción de las emisiones de amoniaco.

La fase tres, solicitada en la convocatoria de ayudas de 2023 y planteada para finalizar en 2024, pretende generar un sistema de digitalización de las operaciones, integrando las herramientas y conocimientos adquiridos durante las tres fases del proyecto, para generar un servicio de gemelo digital con inteligencia artificial para gestionar y minimizar las emisiones de amoniaco.

• Resultados esperados