Recolectores del nitrógeno de los purines

Son excrementos que se usan como abono, sin embargo, contribuyen a contaminar acuíferos y desprenden metano y amoniaco. Tratar estos purines de forma sostenible se ha convertido en el talón de Aquiles de una industria en expansión. Y es que, según muestran diversos estudios, gran parte del amoniaco que se emite a la atmósfera proviene del sector agropecuario y en concreto de las granjas porcinas y avícolas, donde los desechos de los animales, tanto los residuos sólidos como líquidos, llegaron a generar en 2011 el 94% del total europeo. Un problema que necesita ser atajado. 

Life Ammonia Trapping pretende ser parte de la solución. ¿Cómo? Ha desarrollado dos prototipos para la captura del amoniaco emitido por la gestión de los excrementos de los animales en las explotaciones ganaderas, así como en los procesos de gestión de desechos mediante digestión anaerobia y compostaje. «Es un proyecto innovador que consiste en la utilización de una membrana capaz de atrapar las moléculas de gas de amoniaco liberadas a la atmósfera. Tras ese proceso, el amoniaco resultante es transformado en una sal de amonio que es un fertilizante de gran valor agronómico y económico», explica Mercedes Sánchez Báscones, profesora titular de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia de la Universidad de Valladolid (UVA) y coordinadora científica de esta iniciativa europea. 

La tecnología en la que se basa permite captar el amoniaco producido tanto en la atmósfera de las naves donde se alojan los animales como en el purín almacenado antes de su uso agrícola. Para ello, detalla que las membranas se sumergen en un subproducto líquido como el purín o cualquier otro líquido rico en nitrógeno o se colocan en contacto directo con la atmósfera. Por el interior de las membranas circula una disolución ácida, que captura y concentra el amoniaco del medio líquido o del aire en forma de sal fertilizante. 

Los beneficios del sulfato amónico son evidentes. Además de que existe la necesidad de buscar nuevas fuentes para la producción de fertilizantes inorgánicos nitrogenados y su precio se ha incrementado mucho –del orden de un 66% desde 2005 a 2017–, la profesora de la UVA comenta que la fertilización con nitrógeno y azufre tiene un efecto muy beneficioso en el rendimiento y calidad de las cosechas , ya que el azufre es absorbido por la planta en forma de sulfato, por lo que la doble acción dual del sulfato amónico, portador de nitrógeno amoniacal y azufre, resulta «una eficaz manera» de aportación de estos elementos, corrigiendo la deficiencia de azufre en el suelo como consecuencia del uso reiterado de otros fertilizantes sin este elemento. 

«Este tipo de fertilizantes, además de tener las menores pérdidas por lixiviación, es el que menos se pierde por volatilización», indica para, a renglón seguido, subrayar que el sulfato amónico posee una gran versatilidad en la aplicación: en otoño-invierno minimiza las pérdidas por lavado y en primavera-verano posee una nitrificación rápida. Es más, tal y como expone, esta sal fertilizante se puede usar en todo tipo de suelos y es respetuosa con el medio ambiente, además su utilización sostenible protege los acuíferos y hace que disminuyan las pérdidas por lavado de nitratos. «La tecnología utilizada en el proyecto contribuye a reducir el impacto ambiental asociado a la producción de los fertilizantes inorgánicos nitrogenados y se presenta como una alternativa sostenible a la producción de dichos fertilizantes», apostilla Sánchez Báscones.

Las emisiones de amoniaco constituyen «un grave problema» para el medio ambiente, la salud pública y el cambio climático. El incremento de sus emisiones en los últimos años es preocupante debido a que empeora la calidad del aire y lo hace irrespirable, presenta toxicidad para las plantas, provoca un incremento de las deposiciones de amoniaco, causando eutrofización de los ecosistemas y acidificación de los suelos, lo que da lugar a una pérdida de biodiversidad. De igual forma, la coordinadora del proyecto Life Ammonia Trapping señala que el amoniaco tiene la capacidad de formar partículas secundarias, cuya inhalación afecta al sistema cardiovascular de las personas y los animales.

Por este motivo, c onsidera que en tanto que cada uno de los pasos que han dado contribuye a la disminución de las emisiones de amoniaco, proporcionará beneficios de carácter medioambiental con la mejora de la calidad del aire, bienestar animal y salud de los trabajadores, de la calidad de suelos y aguas –evitando su acidificación– y producirá menor emisión de CO2 a la atmósfera. 

Pero también blindará valores añadidos económicos debido a la mejora de la sostenibilidad del sector ganadero, ya que al disminuir la cantidad de nitrógeno en el purín, permite mayores aplicaciones al suelo y requiere menos capacidad de almacenamiento en la granja, y del sector agrario por aprovechar un subproducto disminuyendo el gasto en fertilizantes nitrogenados y aumentar el desarrollo rural europeo, puesto que los prototipos son modulares y transportables, con lo que se pueden llevar a zonas más pobres en suelo, y con ello prevenir y curar enfermedades humanas por la reducción del contenido de amoniaco respirable.

No hay que olvidar, incide Mercedes Sánchez Báscones, que esta iniciativa ofrece la posibilidad de obtener fertilizantes nitrogenados más sostenibles. «Fabricar los actuales fertilizantes, es muy gravoso para el medio ambiente, puesto que cada tonelada de gas de amoniaco fabricada provoca una emisión de 1,6 toneladas de CO2 a la atmósfera. Se estima que el 87% de la energía total utilizada en la fabricación de fertilizantes minerales se utiliza para la síntesis de amoniaco; lo que lo convierte en un fertilizante con mayores requerimientos, tanto de combustibles como de materias primas», apunta. 

Con las membranas de Life Ammonia Trapping se recupera el amonio de los residuos ganaderos para su valoración como fertilizante, que se genera dentro de las propias membranas porque al combinarse el amoniaco capturado con el ácido sulfúrico, que circula por el interior de las membranas, se forma sal de amonio, un producto igual a los abonos que se están comercializando, pero con un menor coste para el medio ambiente. 

El proyecto arrancó en octubre 2016 y ha finalizado el pasado 30 de septiembre. Aunque, según reconoce, la idea comenzó a gestarse cuando la Unión Europea proclamó al 2013 como el Año del Aire. A partir de aquí la necesidad de reducir varios contaminantes atmosféricos entre los que se encuentra el amoniaco, se ha vuelto acuciante para todos los Estados miembro. 

Cada uno de los prototipos se ha probado en dos escenarios diferentes. El de captura de amoniaco en gases se instaló en el interior de una nave porcina en la localidad palentina de Guardo; en concreto, en una granja propiedad de uno de los socios del proyecto, Deporcyl, donde estuvo funcionando de manera ininterrumpida durante un año. Más tarde se trasladó a la granja de gallinas ponedoras La Cañada Real en Aldealafuente (Soria), propiedad de otro de los socios del proyecto, donde estuvo recuperando el amoniaco emitido en la nave y, posteriormente, en una planta de compostaje de gallinaza. 

En el caso del prototipo de captura de amoniaco en medios líquidos estuvo también instalado en la misma granja de Guardo, recuperando el amoniaco de la balsa de almacenamiento del purín para, a continuación, ser trasladado al municipio salmantino de Juzbado, donde se conectó a una planta de digestión anaerobia de purines.

En cuanto a las conclusiones, la profesora de la UVA asegura que el proyecto Life Ammonia Trapping ha obtenido magníficos resultados en la captura de amoniaco de la atmósfera del interior de la granja y de la balsa de purines. Por otra parte, agrega que el nitrógeno captado se transforma en un bioproducto, disolución de sulfato amónico al 3% de nitrógeno. «Esta disolución cumple con los requisitos de la nueva regulación de la Unión Europea», celebra antes de avanzar que el siguiente paso es convertir los prototipos a escala real mediante el desarrollo de modelos comerciales que se adapten más a cada uno de los sectores.