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Biorrefinerías: hacia una gestión sostenible y eficiente de las deyecciones ganaderas

Las biorrefinerías tienen el potencial de valorizar la materia orgánica, los nutrientes y el agua de las deyecciones ganaderas.

La sostenibilidad económica, ambiental y social es vital para cualquier sector productivo. En este sentido, el sector porcino genera una gran cantidad de deyecciones ganaderas cuya gestión es crucial para garantizar dicha sostenibilidad.

Gran parte de estas deyecciones ganaderas se aplican directamente a los campos como fertilizante, siguiendo criterios agronómicos. No obstante, la concentración de explotaciones ganaderas en determinadas áreas puede generar un desequilibrio entre la producción de deyecciones y la superficie agrícola disponible. Este exceso, sin una gestión adecuada, puede conllevar consecuencias ambientales y sociales, como la contaminación por nitratos de las aguas subterráneas, lo que supone un riesgo para la salud humana, entre otros.

En estas zonas donde hay un desequilibrio entre las deyecciones ganaderas y la disponibilidad de superficie agrícola, es necesario implementar estrategias de gestión y tratamiento que permitan exportar los nutrientes presentes en las deyecciones a territorios con demanada de estos. Para este objetivo, las plantas de tratamiento centralizadas pueden ser una buena alternativa, ya que facilitan una gestión más eficiente y una reducción de costos en comparación con los tratamientos in situ en las granjas o industrias.

Recogida de purín de una balsa de almacenaje en una granja de porcino.
Recogida de purín de una balsa de almacenaje en una granja de porcino.

Recientemente, el sector del biogás ha cobrado un mayor interés debido a factores como la transición ecológica, la descarbonización, los conflictos geopolíticos y la fluctuación en los precios de los combustibles fósiles. Las empresas energéticas ven en los residuos orgánicos una oportunidad para producir biogás, que puede ser purificado para obtener biometano, una alternativa renovable al gas natural. Este interés en el biometano podría impulsar proyectos de tratamiento y valorización de deyecciones que, hasta ahora, no contaban con la viabilidad económica necesaria.

Planta de digestión anaerobia ubicada en una granja de porcino.
Planta de digestión anaerobia ubicada en una granja de porcino.

Aunque la producción de biogás y biometano ofrece una oportunidad para mejorar la gestión de residuos y subproductos orgánicos, el proceso de digestión anaerobia no afecta a la concentración de nutrientes, solo modifica su estado de oxidación. Por lo tanto, es necesario combinar esta tecnología con otras que procesen el digestato (el material resultante de los digestores anaeróbicos) para obtener productos de valor añadido que puedan comercializarse y exportarse fuera del territorio, pasando del concepto de plantas de biogás a biorrefinerías o ecoplantas.

El biogás, y especialmente el biometano, ya tienen un mercado más o menos consolidado, sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer en lo que respecta a otros bioproductos obtenibles en una biorrefinería. En este sentido, es fundamental promover cadenas de valor que abarquen desde el dióxido de carbono biogénico, recuperado en el proceso de purificación del biogás para producir biometano, hasta los productos fertilizantes, bioestimulantes, enmiendas orgánicas y el agua recuperada, obtenidos a partir del tratamiento del digerido.

Con respecto al dióxido de carbono biogénico, es necesario invertir en investigación e innovación para desarrollar procesos que permitan capturarlo y valorizarlo. Algunas posibles aplicaciones de este gas incluyen la producción de biofuels o su uso en distintos sectores industriales, como en el sector agroalimentario, por ejemplo en el aturdimiento de animales por anoxia en los mataderos o su inclusión en mezclas de gases para atmósferas modificadas en productos frescos envasados.

En relación con los biofertilizantes, bioestimulantes y enmiendas orgánicas, es fundamental, en primer lugar, determinar su huella ambiental y utilizar los resultados, que se prevén favorables a nivel ambiental, para promover su uso en lugar de productos de origen mineral y no circular. Además de la reducción de la huella de carbono debida a su producción, también debe considerarse su origen circular y su potencial contribución al secuestro de carbono al ser aplicados en el suelo. En este sentido, sería necesario promover un marco político-legal para fomentar la sustitución de productos menos sostenibles y de origen no renovable por estos bioproductos.

Planta piloto de tratamientos innovadores de purín en una granja de porcino.
Planta piloto de tratamientos innovadores de purín en una granja de porcino.

Un ejemplo destacado de estos productos es el biochar, un material sólido rico en carbono que se obtiene mediante la pirolización de biomasa, es decir, el calentamiento de materia orgánica en ausencia de oxígeno. Se utiliza principalmente como enmienda del suelo para mejorar su fertilidad, retener carbono y contribuir a la mitigación del cambio climático. El aumento de la materia orgánica en el suelo también favorece la biodiversidad, mejora la retención de agua y reduce la erosión, entre otros beneficios. Estos servicios ecosistémicos deben ser valorados para aumentar la competitividad de estos productos en el mercado.

Pellet producido a partir de la fracción sólida de digestato en una planta de biogás.
Pellet producido a partir de la fracción sólida de digestato en una planta de biogás.

Otro biofertilizante de gran interés que se puede obtener a partir del tratamiento del digestato, específicamente mediante un proceso de stripping y absorción con ácido sulfúrico, es el sulfato de amonio. Este fertilizante presenta niveles de pureza equiparables a los de su análogo de origen mineral; sin embargo, desde el punto de vista normativo, actualmente se considera de origen orgánico, limitando su aplicación. Esta clasificación limita su competitividad en el mercado en comparación con los fertilizantes minerales convencionales.

La iniciativa RENURE (Recovered Nitrogen from Manure) busca reclasificar ciertos fertilizantes nitrogenados recuperados como equivalentes a los minerales, lo que permitiría su aplicación sin las restricciones impuestas a los fertilizantes orgánicos en zonas vulnerables a los nitratos. Este cambio normativo podría incrementar el valor económico del sulfato de amonio y otros productos derivados del digestato, fomentando su valorización dentro de un modelo de economía circular.

Así mismo, es esencial invertir en investigación e innovación para desarrollar productos orgánicos que, cualitativamente, ofrezcan las mismas ventajas que los productos inorgánicos, como la formulación en base a N, P, K y otros micronutrientes, o la presentación de los productos finales, por ejemplo, en forma de pellets o granulados.

Finalmente, el principal desafío respecto al agua regenerada, obtenida a partir del tratamiento terciario de la fracción líquida del digestato, es desarrollar un marco legal claro que regule sus posibles usos. Es imprescindible establecer medidas de control que garanticen su calidad y determinar si su destino final puede ser la limpieza de instalaciones, el uso en torres de refrigeración, el riego o la fertirrigación, así como su vertido en colectores o incluso en cauces de agua. Dado el evidente escenario actual y futuro de escasez hídrica, también sería oportuno considerar usos más ambiciosos, como su empleo para el abastecimiento de agua a animales o en procesos de la industria alimentaria.

En resumen, los desafíos para hacer realidad las biorrefinerías no solo son tecnológicos, sino también políticos, legales, de investigación y de coordinación entre los diferentes agentes involucrados en las cadenas de valor de los bioproductos obtenidos.

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FAQs

¿Qué son las biorrefinerías y cómo ayudan en la gestión de deyecciones ganaderas?

Las biorrefinerías son instalaciones que transforman las deyecciones ganaderas y otros residuos orgánicos en productos de valor añadido, como biogás, biometano, biofertilizantes y agua regenerada, promoviendo la economía circular.

¿Cuál es el papel del biogás y el biometano en un modelo sostenible?

El biogás y el biometano son fuentes de energía renovable obtenidas a partir de la digestión anaerobia de residuos orgánicos. Su producción reduce la dependencia de combustibles fósiles y puede impulsar proyectos económicos viables en el sector.

¿Qué bioproductos pueden obtenerse en una biorrefinería?

Entre los productos más destacados están el biometano, biofertilizantes, bioestimulantes, enmiendas orgánicas, biochar, dióxido de carbono biogénico y agua regenerada.

¿Qué es el biochar y cuáles son sus beneficios?

El biochar es un material rico en carbono obtenido mediante la pirolización de biomasa. Se utiliza como enmienda del suelo, ayudando a mejorar su fertilidad, retener carbono y mitigar el cambio climático, además de ofrecer beneficios como la retención de agua y la mejora de la biodiversidad del suelo.

¿Qué propone la iniciativa RENURE y cómo podría beneficiar al sector?

RENURE propone reclasificar ciertos fertilizantes nitrogenados recuperados para que sean equivalentes a los minerales, permitiendo su aplicación sin restricciones en zonas vulnerables a los nitratos, lo que aumentaría su valor económico.

¿Cómo contribuyen las biorrefinerías a la economía circular?

Transforman residuos en productos útiles como energía, fertilizantes y agua. Las biorrefinerías cierran el ciclo de los recursos, reduciendo la dependencia de productos no renovables y minimizando el impacto ambiental.

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