Criterios de validación de la prueba BMP según Holliger y otros (2016) y sus desarrollos

La publicación de Holliger y otros (2016) resume el trabajo de un grupo internacional de investigadores para unificar las pruebas BMP. Define los elementos obligatorios de validación: número mínimo de repeticiones, prueba en blanco y control positivo (celulosa), criterio de duración de la prueba, método de cálculo del BMP y criterios de rechazo de la prueba; además, recomienda, entre otros, una relación I/S de al menos 2 basada en SV y un informe completo de las condiciones. Los criterios numéricos de validación se precisaron posteriormente en dos estudios interlaboratorios internacionales (Hafner y otros, 2020) e incorporaron a las directrices actualizadas (Holliger y otros, 2021), estado actual que se describe a continuación. No se trata de un acto legal, sino de un punto de referencia para laboratorios y clientes.

Alcance de las recomendaciones

Los resultados que cumplen todos los criterios pueden calificarse como "validados"; en caso contrario, la prueba debe repetirse. Las versiones actuales y de acceso abierto de los documentos (incluido el documento 100 "Requirements for measurement and validation of BMP") son gestionadas por el grupo de autores en la página del DBFZ (dbfz.de/en/BMP).

Criterio de finalización

La prueba finaliza cuando la producción diaria de metano de una sola botella durante tres días consecutivos es inferior al 1,0% del incremento neto acumulado de metano del sustrato (prueba con sustrato menos la media de las pruebas en blanco). Si las mediciones se realizan con menos frecuencia que diariamente, la prueba puede finalizar tras el primer intervalo entre mediciones (en total, al menos 3 días) en el que la tasa haya descendido por debajo de este umbral. En la práctica, para la mayoría de los sustratos, esto significa desde unas decenas hasta varias decenas de días, y más tiempo para los materiales lignocelulósicos. Algunos laboratorios adoptan un tiempo fijo, por ejemplo, 28 o 30 días, pero esta elección puede subestimar el resultado para materiales de degradación lenta. En el informe se indica el tiempo real y la tasa final de producción.

Repetibilidad y rechazo de resultados

La desviación de las repeticiones es un indicador básico de calidad; para la celulosa, el criterio actual es un RSD no superior al 6%. Si una botella se desvía claramente (fuga, error de pesada), puede rechazarse, pero solo con una causa documentada. La eliminación arbitraria de resultados "incómodos" distorsiona la incertidumbre. Con un número reducido de repeticiones, la incertidumbre está mal estimada.

Informe

Un informe correcto incluye:

1. Descripción del sustrato: origen, preparación, materia seca (MS), sólidos volátiles (SV).
2. Inóculo: fuente, MS, SV, pH, desgasificación.
3. Relación I/S y pesadas.
4. Temperatura, tiempo, método de medición del gas y fórmulas.
5. Resultados de las pruebas en blanco y del control con celulosa.
6. Resultados del sustrato: media, desviación, número de repeticiones, curvas acumuladas.
7. Información sobre desviaciones del protocolo.

De 2016 a 2021: precisión de los criterios

Tras los talleres de Leysin (junio de 2015) y la publicación de las directrices en 2016, se llevaron a cabo dos estudios interlaboratorios internacionales, y en 2018 se celebró otro taller (Freising). Hafner y otros (2020) analizaron más de 400 valores de BMP de más de treinta laboratorios de catorce países. La desviación estándar relativa entre laboratorios fue del 7,5-24%, y tras aplicar los criterios de validación, descendió por debajo del 8% para los cuatro sustratos estudiados. Los criterios de validación recomendados son: duración de la prueba (finalización cuando la producción diaria durante 3 días consecutivos es inferior al 1% del incremento neto acumulado), RSD de la celulosa no superior al 6% y BMP medio de la celulosa en el intervalo de 340–395 NmL CH₄/g SV. Los autores señalaron que el criterio para la celulosa resultó especialmente importante. Las directrices actualizadas se presentaron en el comentario de Holliger y otros (2021, en línea en 2020) y se gestionan como documento abierto "Requirements for measurement and validation of BMP".

Una cuestión aparte es el método de cálculo de la producción de metano a partir de las mediciones (gas seco, condiciones normales, volumen del espacio de gas), descrito en los documentos de la serie 200 de la misma colección de métodos. En el trabajo de Hafner y otros (2020) se indicó que los errores en el procesamiento y la introducción de datos fueron fuentes significativas de dispersión.

Ejemplo de uso de los criterios por el cliente

Encarga una prueba de ensilado y recibe un resultado de 340 NmL/g SV. Compruebe en el informe: si se indica la relación I/S (recomendada ≥ 2), si el BMP medio de la celulosa se encuentra en el intervalo de 340–395 NmL/g SV con un RSD ≤ 6%, el número de repeticiones (al menos 3) y el criterio de finalización. La ausencia de alguno de estos elementos no invalida automáticamente el resultado, pero reduce su utilidad; solicite que se complete.

Limitaciones

• Las recomendaciones se refieren a pruebas BMP por lotes (discontinuas); no incluyen pruebas continuas.
• Algunos sustratos (grasas, materiales fuertemente inhibidores) requieren modificaciones del protocolo.
• El cumplimiento de las directrices no elimina la dispersión derivada de la heterogeneidad de la muestra.

Recomendaciones para laboratorios

1. Implemente un procedimiento interno basado en las directrices actuales.
2. Participe en estudios interlaboratorios, si están disponibles.
3. Archive las tarjetas de control de los resultados de la celulosa.
4. Actualice los procedimientos tras la lectura de trabajos más recientes.

Cómo utilizar las directrices en un contrato con el laboratorio

Al encargar análisis BMP, incluya en el pedido: protocolo (por ejemplo, conforme a las recomendaciones de Holliger y otros, 2016, en la versión actualizada de 2021), número mínimo de repeticiones, relación I/S requerida, criterio de finalización, requisito de control con celulosa y formato del informe con datos brutos. Esto permite comparar posteriormente los resultados de diferentes series y laboratorios, así como evitar disputas sobre la interpretación.

Qué ha cambiado desde 2016

Aumenta el número de estudios interlaboratorios y trabajos sobre cálculos, así como sobre pruebas con sistemas de medición automáticos. No obstante, las directrices de 2016 siguen siendo el punto de referencia más citado. Las recomendaciones se actualizan en función de nuevos estudios interlaboratorios, por lo que conviene consultar la versión actual de los documentos e indicar en los informes según qué versión se realizó la prueba.

Ejemplo de lista de verificación para la recepción del informe

• [ ] Se indican las directrices según las cuales se realizó la prueba.
• [ ] Se proporciona el número de repeticiones y la desviación.
• [ ] Se presentan los resultados de la celulosa y las pruebas en blanco.
• [ ] Se indica la relación I/S y la temperatura.
• [ ] Se explica el criterio de finalización y la duración.
• [ ] Se indican las condiciones de referencia del volumen de gas.
• [ ] Se adjuntan las curvas acumuladas.