Digestato en Japón: purín de plantas de biogás en Hokkaido como fertilizante líquido

Hokkaido es la mayor región de cría de ganado lechero de Japón: según el gobierno citado por Agriland, allí viven más de 800.000 vacas lecheras, y la isla representa el 50 % de la producción nacional de leche. El desarrollo de plantas de biogás en esta región implica que, además de energía, se genera un gran flujo de digestato que debe gestionarse.

Escala: estiércol y biogás

Según la docente Shiho Ishikawa, del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Hokkaido, una vaca lechera produce alrededor de 65 kg de estiércol al día, y de una tonelada de estiércol se obtienen entre 30 y 35 m³ de biogás, del cual aproximadamente el 55 % es metano. Según una estimación de la misma fuente (sin supuestos detallados), las 800.000 vacas generan alrededor de 1,2 millones de kWh de energía eléctrica diaria, lo que equivale al consumo de unos 130.000 hogares (Hokkaido tenía 2,5 millones de hogares en 2020). Las primeras plantas de biogás de investigación en Hokkaido surgieron en la Universidad Rakuno Gakuen y, posteriormente, en la Universidad de Hokkaido. Actualmente, según la misma autora, funcionan alrededor de 140 plantas de biogás, desde pequeñas instalaciones de agricultores individuales hasta grandes plantas gestionadas por administraciones locales, como la de Shikaoi.

Desafío: grandes cantidades de digestato líquido

Un estudio japonés publicado en 2025 en Japanese Journal of Farm Management (Ashida y coautores, NARO) destaca que la gestión de grandes cantidades de digestato procedente de plantas de biogás constituye un desafío importante. Una de las respuestas es fomentar su uso como fertilizante líquido en campos cercanos. Los autores analizan los aportes de compost, purín, digestato y fertilizantes minerales en explotaciones agrícolas de la región de Tokachi (municipio identificado en la publicación como «A»), donde los ganaderos lecheros llevan tiempo suministrando compost y purín a los agricultores. La evaluación del digestato como sustituto de los fertilizantes minerales requiere considerar estos fertilizantes orgánicos tradicionales, y hasta ahora la fertilización se ha limitado al componente nitrogenado.

Digestato como fertilizante

Agriland describe que la planta de Shikaoi procesa estiércol para obtener un fertilizante líquido inodoro (digestato) y biogás. Según la profesora Ishikawa, la base es la «agricultura circular» (circulation farming): suelo saludable, forraje de calidad para las vacas y retorno de residuos a los campos, mientras que el procesamiento del estiércol reduce la carga de trabajo y los costes de su gestión. Agriland añade que la energía del biogás alimenta las tareas diarias en las granjas —alimentación, suministro de agua, ordeño, refrigeración de la leche y limpieza—, lo que reduce la factura eléctrica.

Estiércol como materia prima para hidrógeno

Agriland recuerda que en 2015 el Ministerio de Medio Ambiente de Japón amplió las instalaciones de biogás existentes en Shikaoi y encargó la construcción de la Shikaoi Hydrogen Farm, donde el metano procedente del estiércol se transforma en hidrógeno. El hidrógeno se envasa en bombonas que se distribuyen a granjas o se venden a empresas energéticas. Tomohiro Inoue, representante del proyecto, habla del objetivo de crear una «ciudad que produce y consume hidrógeno sin emitir CO₂». Una entrada aparte describe este centro con detalle.

Desafíos de los productores de biogás y líneas de investigación

Ishikawa señala que una central eléctrica debe suministrar en todo momento la energía que se consume, por lo que el creciente peso de las energías renovables exige capacidad de regulación. Los motores alimentados con biogás alcanzan su potencia nominal con relativa lentitud, por lo que su equipo investigó la rapidez con la que generadores de distintos fabricantes, alimentados con biogás de diferente composición, alcanzan la potencia deseada tras una orden, y publicó los resultados. Junto con investigadores alemanes, el equipo analiza también un uso más eficiente del biogás: además de energía eléctrica y calor, la producción de hidrógeno a partir de biogás, que puede almacenarse y transportarse como vector energético de biomasa. Otra línea de investigación se centra en la medición de metano en el aliento del ganado: en lugar de cámaras de respiración costosas y estresantes, se emplean detectores láser de metano que, aunque no miden el volumen de emisiones, permiten monitorizar fácilmente la concentración de metano en los animales y buscar su relación con su comportamiento. Una tercera línea son los sistemas inteligentes para granjas lecheras basados en sensores y cámaras económicos, diseñados para evaluar el bienestar de los animales y la comodidad del trabajo del ganadero, así como, por ejemplo, apagar automáticamente los ventiladores que funcionen en exceso.

Conclusiones para Polonia

Las experiencias de Hokkaido demuestran que, en regiones con alta concentración ganadera, la mera producción de biogás no es suficiente: es igualmente importante planificar la gestión y logística del digestato, y resultan útiles los estudios que comparan el digestato con los fertilizantes orgánicos y minerales tradicionales en cultivos concretos. En Polonia, al igual que en Japón, es clave ajustar las dosis a las necesidades de los cultivos y a los límites de nitrógeno.