Soluciones tecnológicas innovadoras para disminuir las emisiones de amoníaco procedentes de la ganadería

En este artículo se analiza:

• → El origen y los impactos de las emisiones de amoníaco generadas en la avicultura.
• → Las soluciones tecnológicas innovadoras desarrolladas por los proyectos LIFE Green Ammonia y LIFE Ammonia Trapping.

¿QUÉ ES EL AMONÍACO Y POR QUÉ ES UN PROBLEMA?

El amoníaco es un gas tóxico e irritante producido por la descomposición microbiana de los componentes nitrogenados presentes en las excretas de los animales, principalmente el ácido úrico y las proteínas no digeridas.

• Además, su liberación se favorece por las condiciones de temperatura, humedad y ventilación, junto con la acción de enzimas como la uricasa y la ureasa.

Además, la exposición crónica a este gas puede afectar la salud de los trabajadores y de las poblaciones cercanas a las granjas.

• Por otra parte, el amoníaco emitido tiene efectos negativos sobre el medio ambiente ya que, una vez liberado, puede depositarse en suelos y cuerpos de agua, alterando el pH, afectando el reciclaje de nutrientes y provocando eutrofización de los ecosistemas acuáticos.

En situaciones graves, contribuye a la formación de partículas finas PM_2,5 que agravan la contaminación atmosférica y pueden afectar la salud humana.

DATOS Y CONTEXTO EN ESPAÑA

• En España, la mayor fuente de emisiones de amoníaco es el sector agro-ganadero, con una contribución del 97,6% del total de emisiones, aunque se han reducido un 19% desde el año 1990 como resultado de la reducción de la cabaña ganadera y cambios en el manejo y gestión de los residuos ganaderos y los fertilizantes.

Este hecho ha llevado a la adopción de regulaciones cada vez más estrictas por parte de gobiernos y organismos internacionales, exigiendo a los productores la implementación de estrategias para reducir y controlar estas emisiones.

En el caso de las aves de corral, las emisiones de amoníaco en el año 2023 ascendieron a 35,97 Kt.

Se establecen unas proyecciones, teniendo en cuenta medidas adicionales de contención, de:

• 31,80 Kt para el año 2025, suponiendo una reducción del 4,2%
• y 25,06 Kt para el año 2030, suponiendo una reducción del 10,9%

(Datos extraídos del informe sobre PROYECCIONES DE EMISIONES A LA ATMÓSFERA publicado por el MITECO en abril de 2025).

ENFOQUES TRADICIONALES PARA REDUCIR LAS EMISIONES

Históricamente, la reducción de emisiones de amoníaco en la avicultura se ha abordado mediante:

• √ la mejora en la ventilación, el control de la humedad y temperatura en las naves,
• √ la optimización de la alimentación, ajustando el contenido proteico y mejorando la digestibilidad de los nutrientes para reducir la excreción de nitrógeno,
• √ el manejo adecuado de las camas y excretas para minimizar la descomposición y volatilización del amoníaco.

Sin embargo, no existen alternativas para la reducción del nivel de amoníaco en el ambiente de la propia granja, lo que obliga a ventilar emitiéndolo a la atmósfera exterior, y es aquí donde los resultados de una parte del proyecto pueden contribuir de manera importante a la solución del problema.

Además, aunque las estrategias mencionadas han resultado bastante efectivas, la magnitud del problema y las exigencias regulatorias han impulsado el desarrollo de soluciones tecnológicas más avanzadas.

PROYECTO LIFE AMMONIA TRAPPING

El proyecto LIFE Ammonia Trapping, financiado por el programa LIFE de la Unión Europea y desarrollado entre los años 2016 y 2020 con un presupuesto de 1.765.527 €, fue uno de los primeros en desarrollar y validar tecnologías innovadoras para la captura y recuperación de amoníaco en granjas de porcino y avicultura.

• La solución propuesta consiste en el uso de membranas porosas hidrófobas permeables a los gases.

La membrana tiene forma tubular, por cuyo interior circula una disolución ácida, y está rodeada por el aire rico en amoníaco procedente de la atmósfera existente en la nave de los animales.

• Las moléculas de amoníaco atraviesan la membrana y reaccionan con la disolución ácida formando sales amónicas, como el sulfato de amonio, que puede ser utilizado posteriormente como fertilizante agrícola.

La sal obtenida dependerá de la disolución de captura utilizada (ácidos sulfúrico, fosfórico, nítrico, carbónico, acético, cítrico, maleico o incluso agua).

Fotografía 1. Captación de aire de gallinaza

En el caso de los purines, la membrana se sumerge en el purín, cuya concentración de amoníaco es mucho más elevada que la de la atmósfera de la nave y, por tanto, la captura y eficacia del proceso también es superior.

Basado en el uso de esta tecnología, se construyeron dos prototipos destinados a recuperar el amoníaco en:

• → medios líquidos (purines y materiales digeridos),
• → medios gaseosos (atmósferas de las naves y procesos de compostaje).

En el caso avícola, se obtuvieron ratios de captura entre 0,5 y 6,9 g de N por metro cuadrado de membrana y día, dependiendo de la concentración de amoníaco existente en la atmósfera y, por tanto, de la ventilación de la nave.

Esta innovación desarrolló la tecnología hasta niveles TRL 6 y sentó las bases para el posterior desarrollo de soluciones comerciales y su aplicación a mayor escala en el sector ganadero.

Tomando como punto de partida los logros del proyecto LIFE Ammonia Trapping, el proyecto LIFE Green Ammonia, a desarrollar entre los años 2021 y 2025, busca escalar a niveles TRL 9 y optimizar la tecnología de captura de amoníaco, tanto en granjas porcinas como avícolas.

Su principal innovación es un incremento de la capacidad de captura del amoníaco emitido, tanto en la atmósfera de la granja como en las balsas de purín.

El nuevo prototipo que se está desarrollando actualmente en el proyecto LIFE Green Ammonia es capaz de tratar hasta doce veces más volumen de amoníaco en un espacio un 75% más reducido respecto al modelo anterior,

• √ lo que facilita su integración en explotaciones de distintos tamaños y obteniendo ratios de captura de amoníaco en la atmósfera cuatro veces superiores a los obtenidos con el prototipo del proyecto anterior.

El proyecto se desarrolla en explotaciones reales de Castilla y León (España) y Lisboa (Portugal), incluyendo tanto granjas de porcino como avícolas.

En el caso de la avicultura, la tecnología se ha instalado en la explotación Vale Meirriço (Portugal), con capacidad para 12.000 aves, donde se evalúa la eficacia en la captura de amoníaco presente en el aire generado por las excretas de las aves.

Fotografía 2. Prototipo conectado a la captura de aire

LIFE Green Ammonia está coordinado por la Universidad de Valladolid, con la participación de entidades como el Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL) y varias empresas agropecuarias.

• Además, cuenta con el respaldo de un consejo asesor externo integrado por expertos de organismos públicos y asociaciones sectoriales, lo que garantiza la transferencia de conocimiento y la adecuación de la tecnología a las necesidades del sector, una vez sea reconocida oficialmente Mejor técnica Disponible (MTD), proceso que ya se ha iniciado y se encuentra en fase avanzada.

UNA APUESTA POR LA ECONOMÍA CIRCULAR

La conversión del amoníaco capturado en fertilizantes representa un ejemplo de economía circular, cerrando el ciclo de nutrientes y reduciendo la dependencia de insumos externos en la agricultura.

Fotografía 3. Interior del aire hacia el prototipo

Fotografía 4. Llaves para dirigir el aire hacia compostador o prototipo

La tecnología desarrollada es escalable y adaptable a diferentes tipos y tamaños de explotaciones ganaderas, lo que facilita su adopción a nivel europeo e internacional.

• El éxito de los proyectos LIFE sienta un precedente para la replicabilidad de estas soluciones en otros sectores ganaderos y regiones del mundo.

Sin embargo, a pesar de los avances logrados, la reducción de emisiones de amoníaco en la avicultura sigue enfrentando desafíos, como los costes de implementación,

• ya que la inversión inicial en tecnologías avanzadas puede ser una barrera para pequeños y medianos productores,

• aunque la valorización de los residuos y la reducción de sanciones regulatorias pueden compensar estos costes a medio plazo.

No obstante, la investigación y el desarrollo deben continuar para:

• √ Optimizar la eficiencia

• √ Reducir costes

• √ Adaptar las soluciones a nuevas regulaciones y condiciones de mercado.

La colaboración entre instituciones científicas, empresas y organismos públicos es clave para la adopción masiva de estas tecnologías y para avanzar hacia una avicultura más respetuosa con el medio ambiente y la sociedad.

APLICACIÓN DE LAS MEJORES TÉCNICAS DISPONIBLES (MTDS)

Por otra parte, no olvidemos que aplicar las Mejores Técnicas Disponibles (MTDs) en avicultura aporta ventajas significativas tanto para el sector productivo como para el medio ambiente y la sociedad como son:

• A| La reducción de la contaminación ambiental al disminuir las emisiones de gases contaminantes (como el amoníaco), olores, polvo y otros compuestos, contribuyendo a un entorno más limpio y saludable.
• B| El cumplimiento normativo y acceso a mercados al facilitar el cumplimiento de la legislación ambiental vigente (como la Ley de Prevención y Control Integrados de la Contaminación), lo que es imprescindible para obtener la Autorización Ambiental Integrada y acceder a mercados cada vez más exigentes en materia de sostenibilidad.
• C| La mejora de la eficiencia productiva al incluir buenas prácticas de manejo, nutrición y gestión de subproductos, lo que optimiza el uso de recursos (agua, energía, piensos) y puede reducir costes operativos a medio y largo plazo.
• D| La gestión sostenible del estiércol y otros subproductos, minimizando riesgos de contaminación de suelos y aguas, y facilitando su valoriz ación agrícola.
• F| El bienestar animal al mejorar las condiciones de alojamiento y manejo de las aves, lo que repercute en una mayor salud y productividad animal.
• G| La ventaja competitiva al permitir discriminar a las granjas más eficaces y sostenibles frente a las menos eficientes, facilitando la toma de decisiones y el acceso a incentivos o certific acione s ambientales.

Por último, hay que recordar que la aplicación de MTDs es obligatoria para nuevas instalaciones y para modificaciones sustanciales (como el aumento de capacidad) en explotaciones ya existentes.