Agregar incluso una pequeña cantidad de biocarbón, un material similar al carbón producido al quemar materia orgánica, al proceso de compostaje de estiércol de una lechería reduce las emisiones de metano en un 84 %, según muestra un estudio reciente realizado por investigadores de UC Merced.
por Lorena Anderson, Universidad de California – Merced
La industria láctea es una de las principales fuentes de metano en California y representa el 50% de las emisiones de metano del estado. La reducción de estas emisiones es una parte fundamental de los esfuerzos estatales y federales para abordar el cambio climático .
«Este es un ejemplo maravilloso de una solución climática sin explotar», dijo la profesora de ciencias ambientales y de la vida Rebecca Ryals. «Biochar reduce las emisiones contaminantes de la quema abierta de biomasa y las emisiones de metano de la biomasa en descomposición».
Aunque la lechería en la que trabajaron los investigadores usaba digestores anaeróbicos para manejar los desechos de su ganado, no es típico que las lecherías tengan esa tecnología. El plan es que la mayoría de las lecherías tengan digestores para 2030 para cumplir con los objetivos climáticos, pero por el momento, solo una pequeña fracción los tiene.
El estiércol de lechería es una de las mayores fuentes de desechos orgánicos en el estado. Los agricultores tiran los desechos de sus graneros y los líquidos van a grandes estanques descubiertos, mientras que los sólidos se amontonan, explicó el estudiante graduado de cuarto año Brendan Harrison, que estudia agroecología con Ryals. A veces, los agricultores cubren los estanques para capturar los gases metano, que se introducen en los generadores y se queman para producir electricidad.
«En realidad, es una forma bastante buena de reducir las emisiones de metano , dadas las tecnologías disponibles actualmente», dijo Harrison. «Pero lo que deja afuera son todos los sólidos, lo cual es un problema porque básicamente lo esparcen en los campos adyacentes solo para deshacerse de él o lo almacenan en grandes montículos. Puedes verlos cuando pasas por una lechería, cubiertos con plástico blanco sujeto con llantas. Pueden acumular tanto calor que se incendian espontáneamente».
El estudio analizó el compostaje del estiércol con biocarbón en lugar de almacenarlo. Biochar también mejora el estiércol compostado para que sea un mejor fertilizante para que los agricultores lo usen en otras partes de su tierra, dijo el profesor de ingeniería mecánica Gerardo Díaz.
«Estábamos buscando cómo reducir las emisiones, pero también cómo brindar algún beneficio a la comunidad, especialmente a las comunidades desatendidas», dijo Díaz. «Analizamos la posibilidad de desarrollar una unidad móvil que pudiéramos llevar a diferentes sitios para procesar parte del material allí».
El estudio sugirió que los pequeños agricultores podrían usar el fertilizante mejorado en sus propias fincas para aumentar el rendimiento o venderlo a otros que lo necesiten.
El equipo de investigación, dirigido por Díaz, trabajó con Philip Verwey Dairy, así como con socios industriales como Golden State Carbon, LLC, y utilizó biomasa local.
“Hay una necesidad apremiante de hacer algo con esa biomasa porque la quema al aire libre está prohibida a partir de 2025”, dijo Díaz. El proceso de creación de biocarbón implica la quema cerrada.
Los investigadores, incluidos Diaz, Ryals y los profesores Teamrat Ghezzehei, Asmeret Asefaw Berhe, YangQuan Chen y Catherine Keske, observaron el proyecto desde diferentes ángulos, incluidas las emisiones, un análisis del ciclo de vida, la viabilidad económica de dicho trabajo y cómo afectó la suelo.
El biocarbón, que fue utilizado por los pueblos indígenas en sus propias prácticas agrícolas, tiende a permanecer en el suelo mucho más tiempo que otros tipos de compuestos, pero esa vida útil depende de cómo el ecosistema del suelo actúa sobre el biocarbón, incluidos los muchos microbios diferentes que vivir allí. Ese ecosistema determina cuánto tiempo permanece el carbono en el suelo, explicó Ryals.
El resultado final de este estudio es que el biocarbón beneficia a los granjeros lecheros y al clima, y Díaz dijo que más estudios analizarán diferentes tipos de biocarbón co-compostados con estiércol lechero para motivar a los granjeros a adoptar esta tecnología.
«Compostar el estiércol sólido no es la práctica común, pero si pasamos de almacenar a compostar, ahora hemos pasado de una fuente de carbono a un sumidero de carbono», dijo Ryals. «El compostaje en sí mismo es una práctica muy beneficiosa para el clima. Y básicamente puede duplicar su impacto agregando un poco de biocarbón a ese compost».
El trabajo se publica en la revista Environmental Science & Technology .
Más información: Brendan P. Harrison et al, El co-compostaje de estiércol lácteo con biocarbón de madera juega un papel fundamental en el cumplimiento de los objetivos globales de metano, ciencia y tecnología ambientales (2022). DOI: 10.1021/acs.est.2c03467
