Soluciones para la gestión de residuos en el sector ganadero

El sector ganadero representa una parte indispensable del sector agroalimentario de la Unión Europea. A nivel nacional, el sector ganadero representa uno de los principales actores, constituyendo un 40% del sector primario. Durante los últimos años y gracias al comercio exterior, España se ha convertido en un potente exportador de productos ganaderos, especialmente en el sector porcino. Sin embargo, pese al incremento de la cabaña se observa un estancamiento en el número de animales con respecto a la tendencia de décadas anteriores. La ralentización del crecimiento responde a la tensión existente en el entorno rural, debida principalmente al impacto de las prácticas ganaderas sobre el mismo y la disputa por los recursos disponibles.

Los impactos más estudiados del sector ganadero se enmarcan en el plano medioambiental, del que derivan diversas problemáticas que han dificultado la expansión de las explotaciones ganaderas. La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas o la emisión de gases de efecto invernadero (GHGs) representan algunos de los mayores riesgos de la expansión del sector, debido a su impacto sobre la salud humana y la biodiversidad local. Gran parte de estas problemáticas se deben al almacenamiento y aplicación agrícola descontrolada de las deyecciones, lo que conlleva la emisión de GHG, así como la lixiviación de nutrientes hacia mantos acuíferos y aguas superficiales.

En este ámbito destaca la contaminación causada por nitratos, especialmente en las aguas subterráneas de las que se nutren las aguas superficiales de distintas partes del territorio. Este hecho se evidencia en la expansión de las zonas vulnerables a nitratos, especialmente en las regiones del este peninsular. Dichas regiones cuentan con una elevada densidad de explotaciones ganaderas en combinación con grandes extensiones de cultivos intensivos. Este hecho incrementa los vertidos de compuestos nitrogenados que pueden alcanzar las masas de agua.

Tradicionalmente, los contaminantes más monitorizados de la actividad ganadera han sido las emisiones al medio de GHG, nitrógeno, fósforo y metales pesados. No obstante, recientemente se han establecido contaminantes emergentes con elevado impacto sobre el entorno y la salud humana, como son los patógenos y los antibióticos. Adicionalmente, es conocida la capacidad de los microorganismos para desarrollar genes de resistencia a antibióticos (ARGs), especialmente en entornos con presiones selectivas estables como las explotaciones ganaderas. Los ARG permiten a los microorganismos sobrevivir a la presencia de antibióticos en el medio. Este hecho es especialmente relevante en el caso de organismos patógenos que pueden causar enfermedades graves en los seres humanos. Pese a que en las explotaciones ganaderas pueden encontrarse especies inocuas para el ser humano, estos genes pueden transferirse entre microorganismos de especies diferentes, alcanzando organismos patógenos u oportunistas y generando problemáticas de salud pública.

Las emisiones contaminantes por parte de las actividades del sector primario generan un impacto sostenido en el medio, especialmente en regiones rurales donde este hecho afecta a las condiciones de vida de la población local. La falta de desarrollo de sistemas adecuados para la gestión de las deyecciones que aseguren la eliminación o transformación de los contaminantes pone en riesgo la competitividad, la estabilidad y potencial expansión del sector ganadero.

El proyecto Horizon Nutritive (GA 101135400), coordinado por Medrar Innovation Office y en el que AINIA participa como líder del paquete de trabajo 2 busca garantizar la sostenibilidad del sector ganadero, mitigando sus efectos sobre el medio y paliando su perjuicio sobre el entorno rural. Nutritive se articula sobre el desarrollo de una herramienta integrada que permita dar soporte al sector ganadero para la toma de decisiones en la gestión de las deyecciones producidas. Este proyecto permite la evaluación de tecnologías establecidas e innovadoras para su evaluación, garantizando la sostenibilidad de la cadena de valor.

Nutritive ha seleccionado diversos casos de estudio de explotaciones ganaderas para evaluar, con diversos sistemas de manejo y especies animales, su impacto ambiental respecto a emisiones de GHGs, contaminantes en agua y suelo por metales pesados, nitrógeno, fosforo, patógenos, antibióticos y ARGs. Esto permitirá establecer una visión general sobre el impacto de las explotaciones ganaderas atendiendo a su manejo y localización. Entre las tecnologías seleccionadas se encuentran tecnologías y estrategias tanto maduras como innovadoras, cuya optimización con sustratos reales propiciarán su implantación a gran escala.

Nutritive permitirá, mediante la evaluación tecnológica independiente, la implementación de medidas de reducción del impacto medioambiental del sector ganadero. Este proyecto coloca el foco en las propias explotaciones, dotando a los ganaderos de herramientas para efectuar una toma de decisiones formada y objetiva para la gestión de sus deyecciones. Adicionalmente, la provisión de la información generada a los usuarios finales permitirá la extensión de tecnologías innovadoras, mientras se mejora la visión del consumidor de estrategias extendidas, como la digestión anaerobia.

Asimismo, en la actualidad la normativa europea en materia de emisiones contaminantes contempla un número limitado de compuestos prioritarios para su reducción. Sin embargo, los futuros marcos regulatorios podrían ampliar de forma significativa el abanico de sustancias sujetas a restricciones, tanto en lo relativo a las emisiones gaseosas como a los vertidos destinados a uso agrícola. En el ámbito específico de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la ganadería y la agricultura, la Unión Europea ha centrado tradicionalmente su evaluación en las emisiones directas de CO2, relegando a un segundo plano otros compuestos relevantes como el NH3, el CH4 o el N2O. En este contexto, los resultados del proyecto Nutritive permitirán anticiparse a estas posibles exigencias normativas mediante la implantación de tecnologías alineadas con futuros criterios medioambientales, contribuyendo así a preservar la competitividad del sector en los próximos años.

En el proyecto se integran 22 estrategias y tecnologías innovadoras de tratamiento de deyecciones ganaderas que permitan la eliminación de contaminantes, garantizando la inocuidad de los residuos producidos. Paralelamente, serán evaluadas tanto la viabilidad tecno-económica como el impacto medioambiental de las tecnologías seleccionadas. Las estrategias seleccionadas abarcan la totalidad de la cadena de gestión de las deyecciones, incluyendo las intervenciones en los sistemas de cría, los tratamientos primarios y postratamientos, junto con los sistemas de aplicación agrícola. Asimismo, las tecnologías se encuentran divididas según su contaminante objetivo, donde se incluyen las emisiones de GHG, los metales pesados, los nutrientes (N, P, K, etc.) y los contaminantes biológicos (antibióticos, patógenos y ARG). En este esquema, AINIA asume la responsabilidad de liderar la experimentación y la evaluación de las soluciones propuestas, además de coordinar a las entidades encargadas de desarrollar las tecnologías y estrategias definidas. Una de las tecnologías a evaluar es la digestión anaerobia para el tratamiento primario de las deyecciones. Esta tecnología permite un aprovechamiento energético junto con la estabilización y reducción de emisiones de GHGs de las deyecciones. En este proyecto se valora la capacidad adicional de esta tecnología para la eliminación de contaminantes mediante la adición de zeolitas o biochar. Del mismo modo, existen evidencias de la capacidad de esta tecnología para reducir la presencia de patógenos y ARGs en los residuos, lo que será estudiado a lo largo del proyecto. Adicionalmente, el biochar será modificado para incrementar su capacidad de retención de metales pesados, así como de promover la producción de biometano.

Asimismo, dentro del proyecto se analizarán distintos modelos empresariales circulares aplicados al ámbito agrícola, con el fin de valorizar productos finales para usos agronómicos. El enfoque se centrará en la eliminación de nutrientes procedentes de los residuos generados por la ganadería, al tiempo que se recuperan compuestos de valor añadido destinados a su utilización como fertilizantes para cultivos. Los compuestos de valor añadido obtenidos mediante los tratamientos serán analizados para garantizar su calidad y su conformidad con la normativa vigente de la Unión Europea en materia de fertilizantes. Posteriormente, su aplicación se comparará con fórmulas tradicionales y comerciales mediante la evaluación del rendimiento observado en ensayos de aplicación en campo.

A partir del desarrollo de una evaluación tecnológica rigurosa y de su posterior análisis medioambiental y tecno-económico, se sentarán las bases para la creación de una herramienta de apoyo a la toma de decisiones que facilite la selección de tecnologías y estrategias. Esta herramienta permitirá adaptar los sistemas de gestión de deyecciones a las particularidades de las distintas regiones y explotaciones del conjunto del territorio europeo, ofreciendo soluciones ajustadas a cada contexto. Además, se concibe desde una visión integrada de todo el proceso de gestión de las deyecciones, lo que simplificará su uso y favorecerá su adopción por parte de los diferentes actores de la cadena de valor. En este marco, el proyecto Nutritive aspira a impulsar la implantación de prácticas eficaces que contribuyan de manera decisiva a garantizar la sostenibilidad y continuidad del sector ganadero.