Aditivo reduce el metano durante el almacenamiento a largo plazo de purines de ganado lechero y cerdos de engorde


La ganadería produce grandes cantidades de gases de efecto invernadero, especialmente metano, que es especialmente perjudicial para el clima. 


por la Universidad de Bonn


Entre otras cosas, se escapa durante el almacenamiento de los excrementos animales, los purines. Un estudio de la Universidad de Bonn ahora muestra que las emisiones de metano se pueden reducir en un 99% a través de medios simples y económicos. El método podría hacer una importante contribución a la lucha contra el cambio climático. Los resultados se han publicado ahora en la revista Waste Management .

Los gases de efecto invernadero actúan como una capa de vidrio de ventana en la atmósfera: evitan que el calor se irradie desde la superficie de la Tierra hacia el espacio. El metano hace eso 28 veces más eficazmente que el dióxido de carbono: es (para permanecer en la imagen) una especie de doble acristalamiento invisible.

Durante los últimos 200 años, la concentración de metano en la atmósfera se ha más que duplicado. Esto se debe principalmente al consumo de carne humana. Por un lado, las vacas y otros rumiantes producen metano durante la digestión. Otra fuente importante son los excrementos de los animales. “Un tercio del metano producido por el hombre en el mundo proviene del ganado“, explica Felix Holtkamp, ​​quien está completando su doctorado en el Instituto INRES de Ciencias de Cultivos y Conservación de Recursos de la Universidad de Bonn. “Se estima que hasta el 50% se origina en procesos de fermentación en el lodo”.

Por lo tanto, investigadores de todo el mundo están buscando formas de suprimir estos procesos. Holtkamp, ​​su supervisor científico, el Dr. Manfred Trimborn del Instituto de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Bonn, y el Dr. Joachim Clemens del fabricante de fertilizantes SF-Soepenberg GmbH ahora han presentado una solución prometedora al problema. “Combinamos lodo de una granja en el laboratorio con cianamida de calcio, una sustancia química que se ha utilizado como fertilizante en la agricultura durante más de 100 años”, dice Holtkamp. “Esto detuvo casi por completo la producción de metano“.

Las emisiones cayeron un 99%

En general, las emisiones cayeron un 99%. Este efecto comenzó apenas una hora después de la adición y persistió hasta el final del experimento medio año después. La eficacia a largo plazo es importante, porque el purín no se desecha simplemente. Más bien, se almacena hasta el comienzo de la siguiente temporada de crecimiento y luego se esparce en los campos como un valioso fertilizante. Por lo tanto, los meses de almacenamiento son bastante comunes.

Durante este tiempo, el lodo es transformado por bacterias y hongos: descomponen el material orgánico no digerido en moléculas cada vez más pequeñas. El metano se produce al final de estos procesos. “La cianamida cálcica rompe esta cadena de transformaciones químicas y lo hace simultáneamente en diferentes puntos, como pudimos comprobar en el análisis químico del lodo tratado en consecuencia”, explica Holtkamp. “La sustancia suprime la degradación microbiana de los ácidos grasos de cadena corta , un intermediario en la cadena, y su conversión en metano. Todavía se desconoce exactamente cómo sucede esto”.

Pero la sustancia también tiene otras ventajas: enriquece el purín con nitrógeno y mejora así su efecto fertilizante. También evita la formación de las denominadas capas flotantes, que son depósitos de materia orgánica que forman una costra sólida sobre los purines y dificultan el intercambio de gases. Por lo general, esta corteza debe romperse y revolverse regularmente.

El proceso también tiene ventajas para los propios animales: a menudo se mantienen en los llamados suelos de rejilla. Sus excrementos caen a través de aberturas en el piso a un recipiente grande. La conversión microbiana permite que la mezcla de orina y heces se forme espuma con el tiempo y vuelva a subir a través de los espacios. “Entonces los animales están de pie sobre sus propios excrementos”, dice Holtkamp. “La cianamida de calcio detiene esta formación de espuma”. Los costos también son manejables, están alrededor de 0,3 a 0,5 centavos por litro de leche para la ganadería.

La ‘ley de pureza’ de los purines actualmente impide su uso

Todavía no está claro cómo afecta el método a la liberación de amoníaco de la suspensión. El amoníaco es un gas tóxico que, si bien no es dañino para el clima en sí, puede convertirse en peligrosos gases de efecto invernadero . “Tenemos indicaciones iniciales de que la cantidad de amoníaco también se reduce a largo plazo”, dice el Dr. Manfred Trimborn del Instituto de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Bonn. “Sin embargo, no podemos decirlo con seguridad en este momento”.

En Alemania, una ley medioambiental actualmente impide la adición de cianamida cálcica: en la actualidad se aplica un requisito estricto de pureza a los purines almacenados de forma convencional.

Más información: Felix Holtkamp et al, La cianamida de calcio reduce el metano y otros gases traza durante el almacenamiento a largo plazo de purines de ganado lechero y cerdos de engorde, Waste Management (2023). DOI: 10.1016/j.wasman.2023.02.018