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Nuevo método de valorización de purines de cerdo: carbonización hidrotermal para una ganadería sostenible
La ganadería porcina es una de las actividades más relevantes en la economía española, situando al país como líder europeo en la producción de carne de cerdo. Sin embargo, este sector también enfrenta desafíos significativos en la gestión de residuos, particularmente en el manejo de los purines de cerdo. Estos residuos orgánicos, generados en grandes cantidades (más de 40 millones de toneladas anuales en España), presentan un problema ambiental debido a sus altos niveles de nutrientes que, cuando no se gestionan adecuadamente, pueden causar emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir a la eutrofización de los cuerpos de agua.
Frente a este desafío, investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han desarrollado un novedoso método basado en la tecnología de carbonización hidrotermal (HTC), que no solo transforma los purines en biocombustibles sólidos, sino que también permite la recuperación de nutrientes y la generación de biogás, promoviendo un enfoque de economía circular.
Innovación en la Gestión de Residuos Ganaderos
El equipo de investigación WASTE2VALUE, del grupo PROSIAM en la UAM, ha centrado su estudio en la valorización de los purines de cerdo utilizando la carbonización hidrotermal (HTC). Este proceso químico, que se lleva a cabo a temperaturas de entre 180 y 230 °C, convierte los purines en «hidrochar», un biocombustible sólido con un alto contenido de carbono y libre de patógenos, adecuado para ser utilizado como fuente de energía. La fase acuosa que resulta del proceso, rica en nutrientes como el fósforo y el nitrógeno, puede ser tratada para la recuperación de sales que cumplen con los estándares del Reglamento UE 2019/1009 para fertilizantes, creando así biofertilizantes de alto valor añadido.
Este avance, publicado en la revista Environmental Research, representa una mejora significativa en la gestión de los residuos de la ganadería porcina. Tradicionalmente, los purines se han gestionado mediante el compostaje, una práctica que, aunque útil para mejorar los suelos agrícolas, puede ser ineficiente y contribuir a la emisión de gases de efecto invernadero. La carbonización hidrotermal no solo mitiga estos impactos negativos, sino que además convierte un problema de residuos en una oportunidad de aprovechamiento energético y material.
Recuperación de Nutrientes y Energía: Un Enfoque Circular
El nuevo método desarrollado por los investigadores de la UAM, en colaboración con Arquimea Agrotech y Grupo Kerbest, se centra en maximizar la eficiencia de la recuperación de energía y nutrientes. Según los autores, “nuestra investigación explora la valorización del agua de proceso mediante la adición de ácido en el proceso hidrotermal, para facilitar la solubilización de fósforo y otros nutrientes a la fracción líquida y facilitar su recuperación en productos de alto valor añadido, como biofertilizantes, y la generación de biogás por vía anaerobia”.
El estudio incluyó la adición de ácido clorhídrico (0,5 M) durante el proceso de HTC, lo que permitió la precipitación de sales ricas en fósforo con un contenido NPK (nitrógeno, fósforo y potasio) de 7,8-16,7-0,5. Esta mezcla cumple con los requisitos de la normativa europea para utilizarse como fertilizante, abriendo así nuevas oportunidades para la reutilización de los purines en la agricultura sostenible.
Además de la recuperación de nutrientes, la tecnología HTC también permite la generación de biogás a través de la digestión anaerobia del agua de proceso. Esta técnica ha demostrado ser significativamente más eficiente que la digestión anaerobia directa de los purines, que tiene una tasa de recuperación de energía inferior al 14https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/suelos/relacion_carbono_nitrogeno.asp%. En contraste, el tratamiento de las aguas de proceso mediante digestión anaerobia y el uso del hidrochar como biocombustible retiene hasta el 75% de la energía de la biomasa cruda, demostrando ser una alternativa mucho más eficiente y sostenible.
Hacia una Ganadería Más Sostenible
El desarrollo de tecnologías innovadoras como la carbonización hidrotermal no solo mejora la eficiencia de la gestión de los purines, sino que también apoya los objetivos de sostenibilidad del sector ganadero. El proceso HTC elimina la necesidad de grandes balsas de almacenamiento de purines, que pueden ser una fuente de contaminación y malos olores, y reduce la dependencia de combustibles fósiles mediante la producción de biocombustibles renovables.
Este enfoque integral y de valorización del residuo permite que el sector porcino avance hacia un modelo de economía circular, donde los residuos se transforman en recursos valiosos. En un momento en que la transición hacia modelos productivos más sostenibles es crucial para mitigar el cambio climático y reducir la presión sobre los recursos naturales, la investigación del equipo de la UAM aporta soluciones innovadoras y prácticas para el futuro de la ganadería.
Conclusión
La valorización de los purines de cerdo mediante carbonización hidrotermal representa un avance significativo en la gestión sostenible de los residuos ganaderos. Al convertir un problema ambiental en una oportunidad para la producción de energía renovable y la recuperación de nutrientes, esta tecnología ofrece un modelo efectivo de economía circular que puede ser replicado en otros sectores de la agroindustria. La adopción de tecnologías como HTC no solo contribuirá a una ganadería más sostenible en España, sino que también posicionará al país como líder en innovación medioambiental y gestión de residuos.
Referencia bibliográfica:
R.P. Ipiales, G. Lelli, E. Diaz, E. Diaz-Portuondo, A.F. Mohedano, M.A. de la Rubia. Environmental Research 246, 118098. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118098
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