Emisiones de las deyecciones ganaderas: metano, N₂O y amoníaco y formas de reducirlas

Los abonos orgánicos de origen animal (deyecciones ganaderas), es decir, el purín, el líquido de estiércol (gnojówka) y el estiércol, son fuente de tres gases importantes para el clima y el medio ambiente: el metano (CH₄), el óxido nitroso (N₂O) y el amoníaco (NH₃). El metano se forma principalmente durante el almacenamiento en condiciones anaerobias; el N₂O, como resultado de las transformaciones del nitrógeno (nitrificación y desnitrificación) en los almacenes, en las pilas y en el suelo tras la aplicación; y el amoníaco se volatiliza desde la superficie de los depósitos, los campos y los establos y contribuye indirectamente a las emisiones de N₂O. El volumen de las emisiones depende de la temperatura, del tiempo de almacenamiento, de la composición del pienso y de la técnica de aplicación, por lo que los mismos animales pueden causar emisiones muy distintas en distintas explotaciones.

Metano del almacenamiento

En el purín de depósito o de lagunas, las bacterias metanogénicas degradan la materia orgánica fácilmente asimilable. La velocidad aumenta con la temperatura, por lo que en verano las emisiones son varias veces superiores a las de invierno. El almacenamiento prolongado, los depósitos grandes y la falta de mezcla de la costra favorecen la producción de metano. El estiércol sólido en pila contiene menos agua, por lo que produce menos metano, pero presenta zonas anaerobias en el interior de la pila y emite N₂O si se forma una costra o si la pila se airea.

N₂O y amoníaco

El nitrógeno de los abonos se presenta en forma amoniacal y orgánica. El amoníaco se volatiliza cuando el pH y la temperatura son altos y la superficie de contacto con el aire es grande (p. ej., el esparcido del purín por abanico). El nitrógeno perdido no llega a las plantas y se convierte en fuente de contaminación del aire y, indirectamente, de N₂O tras su deposición en el suelo. Las emisiones directas de N₂O se producen en el suelo y en los almacenes con la denominada costra natural.

En las directrices del IPCC (2006) para los inventarios se adoptó por defecto que aproximadamente el 1 % del nitrógeno añadido al suelo (de fertilizantes minerales y orgánicos) se emite como N₂O-N; las directrices refinadas en 2019 diferencian este factor según las condiciones climáticas y el tipo de abono. Los valores nacionales pueden ser distintos.

Ejemplo de cálculo

Supuestos: una explotación aplica en los campos purín que contiene 10.000 kg de N al año. Emisiones directas de N₂O-N con un factor del 1 %: 100 kg de N₂O-N. Conversión a N₂O: 100 × 44/28 ≈ 157 kg de N₂O. Con GWP₁₀₀ = 273 (AR6), esto da aprox. 42,9 t de CO₂e al año. A ello se suman las emisiones indirectas del amoníaco y de la lixiviación y las emisiones de metano del almacenamiento. El ejemplo ilustra la escala; los valores reales dependen de las condiciones y del método de cálculo.

Directiva de nitratos y práctica agraria

La Directiva de nitratos (91/676/CEE) limita las dosis de nitrógeno procedentes de abonos orgánicos en las zonas especialmente vulnerables (hasta 170 kg N/ha al año de estiércol de origen animal) y fija los periodos de prohibición de aplicación y los requisitos sobre la capacidad de los depósitos. Estas normas se aplican mediante programas de actuación nacionales, que conviene comprobar en su estado jurídico vigente. Las buenas prácticas agrarias limitan además las pérdidas de nitrógeno.

Cómo reducir las emisiones

El papel de las plantas de biogás

La digestión anaerobia transforma la materia fácilmente degradable en biogás, reduciendo el potencial posterior de emisión de metano del digestato, sobre todo cuando el depósito es cerrado. Al mismo tiempo, parte del nitrógeno orgánico pasa a forma amoniacal, lo que convierte al digestato en un buen fertilizante, pero aumenta el riesgo de pérdidas de amoníaco con una aplicación inadecuada. Por ello, la planta de biogás debe formar parte de una gestión de la fertilización en la que el digestato se aplique con técnicas modernas.

Reflejo en los inventarios

Los inventarios nacionales de emisiones de gases de efecto invernadero contemplan categorías separadas: la fermentación entérica, la gestión de las deyecciones ganaderas y las emisiones de los suelos agrícolas. Para una explotación o un proyecto de biogás, el balance concreto debe calcularse con sus propios datos (número de animales, sistema de alojamiento, tiempo de almacenamiento, técnicas de aplicación).

Qué puede hacer el agricultor

Las medidas más baratas son acortar el tiempo de almacenamiento mediante la aplicación en las fechas óptimas, utilizar técnicas de bajas emisiones (mangueras de arrastre, inyección) y mantener los depósitos en buen estado. A más largo plazo, cubrir los depósitos o entregar el purín a una planta de biogás, que reduce las emisiones y devuelve un digestato con propiedades fertilizantes más previsibles. Conviene llevar un registro de las dosis de nitrógeno y un balance, porque esto facilita también el cumplimiento de los requisitos de la Directiva de nitratos.

Resumen

Las emisiones de las deyecciones ganaderas se derivan de la biología y del tiempo atmosférico, pero la técnica de gestión permite reducirlas de forma significativa. La planta de biogás es una de las herramientas, pero da los mejores resultados combinada con una aplicación rápida y precisa del digestato.