La ganadería bovina en Costa Rica: contaminador o aliado

Introducción

La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), ha venido difundiendo que: "El sector ganadero mundial genera el 18% de los gases de efecto invernadero, los cuales, al ser medidos en su equivalente en dióxido de carbono (CO2), son más altos que los del sector del transporte (13%)".  Indica que la ganadería bovina, no sólo produce efectos nocivos sobre la atmósfera, sino que también, debido a su mal manejo, es una de las actividades agrícolas causante de la degradación del suelo y de los recursos hídricos a nivel mundial (FAO, 2008 a).

Como productos de la fermentación de las excretas bovinas a la intemperie, el metano y el óxido nitroso emitidos al ambiente tienen respectivamente 20 y 300 veces mayor efecto invernadero que el CO2.  Además, el óxido nitroso, el sulfuro de hidrógeno y el amoníaco son causantes de la lluvia ácida. Por ello, el no ofrecer soluciones eficaces inmediatas, para mitigar su efecto nocivo sobre el ambiente, es obviar un compromiso socioeconómico muy importante a nivel mundial. Aunque las excretas bovinas representan un grave problema de contaminación ambiental, se puede obtener mucho beneficio de este desecho y mitigar su efecto dañino sobre el ambiente (Figura 1).

Los herbívoros, entre ellos los rumiantes (bovinos, búfalos, ovinos, caprinos, camélidos, cérvidos, etc) son las únicas especies animales capaces de digerir la biomasa vegetal de los forrajes, que tienen un elevado potencial productivo, debido a la alta tasa fotosintética que ocurre en el trópico y que, al ser utilizados, inclusive como su único alimento, permiten convertirlos en productos alimenticios e industriales de alto valor como son: carne, leche, pieles, lana, etc. Para lograrlo con los rumiantes, no es indispensable el consumo de granos de cereales y de oleaginosas, a diferencia de los cerdos y aves, que sí compiten con la alimentación humana.

El estado y los gremios de la producción deberían apoyar el establecimiento y utilización masiva de los sistemas silvopastoriles, que aprovechan la regeneración natural, permiten mantener una mayor biodiversidad de fauna (mamíferos, aves, reptiles, insectos, etc) y de flora (hierbas, arbustos y árboles), las leguminosas fijan nitrógeno atmosférico, todas las plantas captan e inmovilizan carbono, llegando a permitir el lograr sistemas carbono neutrales, y producen madera, frutos, productos medicinales e industriales y oxígeno. Las silvopasturas, comparadas con las pasturas tradicionales sin árboles, tienen el potencial de producir mayores volúmenes de biomasa de mejor calidad forrajera, lo que permite incrementar la carga, la producción animal y reducir la producción de metano en el rumen. Reciclan nutrimentos y materia orgánica. Su abundante y profundo sistema radicular evita la compactación, aumenta la capilaridad y la infiltración y permite un mayor aprovechamiento del agua lluvia, manteniendo por más tiempo la humedad del suelo durante la sequía. Bajo la copa de las silvopasturas se reduce sensiblemente la temperatura ambiental, ofreciendo mayor confort, bienestar animal, potencial de producción y creando sistemas amigables con el ambiente (Figura 2). 

Además, la ganadería bovina es el medio de subsistencia para millones de personas en el mundo, siendo, para muchos países en vías de desarrollo, fuente importante de la producción de alimentos de primera necesidad y soporte de la seguridad y de la autonomía alimentarias.  

Cada día, se pueden lavar las excretas de los animales, captadas sobre piso cementado y estas aguas servidas se pueden depositar por gravedad en una bolsa plástica hermética, donde se fermentan y producen biogás (Figura 3).

Para los biodigestores de flujo continuo se recomienda mezclar diariamente entre tres (3) a cinco (5) partes de agua de lavado, con una (1) parte de excretas frescas u otras fuentes de materia orgánica fermentable. La fase líquida recibe una retención de entre 25 a 50 días dentro del biodigestor.

El biogás, que sale de la bolsa del biodigestor, pasa a una tubería plástica con llave y luego de ser filtrado con limadura de hierro o con abonos orgánicos, para eliminar el Sulfuro de Hidrógeno (H2S), se utiliza como combustible (Lansing, et al., 2008 a). La biodigestión permite también que las excretas, una vez tratadas dentro del biodigestor, se utilicen como abono orgánico líquido de alta calidad y no contaminante del ambiente. Las excretas también se pueden procesar como abono orgánico sólido (bokashi, compost y lombricompost). 


Los números hablan

Asumiendo un promedio de 300 kilogramos de peso vivo para una cabeza bovina y un 6,5 % de su peso vivo en producción de heces frescas diariamente, se obtendrían alrededor de 20 kilogramos de heces frescas/animal/día. Esto equivaldría a producir un total de 20.000 toneladas de heces frescas por día, en un país qué, como Costa Rica, tiene una población bovina, estimada para el año 2007, en un (1) millón de cabezas (FAO, 2008 b).

Con un promedio de cuatro (4) horas por día de permanencia en un corral para ordeño, confinamiento temporal o permanente para ganado lechero o en engorde, o el efectuar el encierro nocturno del ganado y permanecer las horas restantes del día en pastoreo; o bien mantener hasta el 17% del hato nacional en confinamiento y el 83 % restante en pastoreo permanente (situaciones estas cercanas a lo que puede estar sucediendo actualmente en Costa Rica), se podrían estar captando 3300 toneladas de heces frescas por día, que se mezclarían con 16.700 toneladas de agua de lavado (relación 1:5; que puede ser agua lluvia, captada en techos de construcciones, o bien agua corriente recolectada en canales de riego, pozos, lagunas, riachuelos y ríos), para lograr captar un total de 20.000 toneladas de aguas servidas por día (mezcla del agua de lavado + excretas frescas).

Estas 20.000 toneladas de aguas servidas captadas diariamente, multiplicadas por 30 días de retención, equivaldrían a 600.000 toneladas de fase líquida total, acumulable dentro de 2730 biodigestores plásticos, con 46 metros de longitud (con sus respectivas bolsas independientes para el almacenamiento del biogás producido diariamente), con 8 metros de circunferencia y con 220 metros cúbicos de capacidad total en cada biodigestor. Esta fase líquida, produciendo diariamente el 15% de su volumen en biogás, equivaldría a 90.000 metros cúbicos de biogás que, con 60% de contenido de metano, equivalen a 54.000 metros cúbicos de metano/día.

Un metro cúbico (1,0 m3) de metano equivale al poder calorífico de un litro (1 litro) de combustible diesel (Sasse, 1988; FARMESA, 1996). En vehículos automotores, que por cada 10 kilómetros consumen un litro de combustible diesel (motores con 2500 a 3000 cc); la utilización del metano generado con este volumen de excretas bovinas permitiría producir combustible suficiente para 540.000 kilómetros diarios o 197´100.000 kilómetros anuales de recorrido. Si se suplementan los biodigestores con vinaza al 40% (residuo líquido de la destilación de etanol a partir de melaza de caña de azúcar), se podría duplicar la producción diaria de biogás (30% de la fase líquida), sin reducir su contenido de metano (Aldana, Lansing y Botero, 2008). Es decir, se produciría el metano equivalente para 394´200.000 kilómetros anuales de recorrido en vehículos diesel, con la eficiencia de consumo ya mencionada.

Esto significaría producir anualmente el equivalente de 39´420.000 litros de combustible diesel y el poder movilizar cerca de 8.000 vehículos que recorrerían 137 kilómetros diarios, durante los 365 días del año (50.000 kilómetros de recorrido/vehículo/año).

Contaminación o beneficio

Esto puede parecer poco, pero si se calculan: el costo de importación de dicho volumen de combustible, proveniente del petróleo; la reducción de la contaminación atmosférica, de las aguas y del efecto invernadero; el uso del efluente de los biodigestores como abono orgánico; el bienestar de la población; la no inclusión en este cálculo del uso de las excretas de cerdos, aves, equinos, ovinos, caprinos y humanos; el potencial de la tracción animal en el medio rural y la utilización de residuos, que como las excretas animales y humanas y la vinaza, se consideran actualmente inútiles y además altamente contaminantes, habría que valorar este aporte energético.      








Bibliografía

Aldana, L.Y.; Lansing, S y Botero, R. 2008. Suplementación de biodigestores con vinaza y su efecto sobre la producción y calidad del biogás y sus efluentes. Sometido a la Revista Tierra Tropical. Universidad EARTH, Costa Rica.
FAO - FARMESA (Farm-level Applied Research Methods for East and Southern Africa) 1996. TUBULAR PLASTIC BIO-DIGESTER: DESIGN, INSTALLATION AND MANAGEMENT. Harare, Zimbabwe. fspzim@harare.iafrica.com
FAO, 2008 a. disponible en: http://www.perfil.com/contenidos/2006/11/29/noticia_0044.html
FAO, 2008 b. disponible en: (http://faostat.fao.org/site/573/DesktopDefault.aspx?PageID=573#ancor).
Stephanie Lansing, Joaquín Víquez, Helen Martínez, Raúl Botero, Jay Martin. 2008 a. Quantifying electricity generation and waste transformations in a low-cost, plug-flow anaerobic digestion system. Ecological Engineering. 34. Pages 332-348 available at www.sciencedirect.com

Lansing, Stephanie; Nogueira, Tatiana; Dias, Ederson; Botero, Raúl y Martin, Jay. 2008 b. Co-digestión de excreta porcina y aceite de cocina usado en un biodigestor de bajo costo: Producción de metano y transformación de aguas residuales [CD]. Traducido por Joaquín Víquez. Guácimo (CR) : Universidad EARTH.
Sasse, L. 1988. Biogas Plants. Design and Details of Single Biogas Plants. Deutsches Zentrum für Entwicklungstechnologien (GATE) Eschborn, DE. 66p.