¿Son las plantas de biogás una alternativa viable para el vacuno de leche?

Conocemos de la mano de expertos, empresas especializadas y con los datos de algunas de las plantas operativas en Galicia las posibilidades que presentan este tipo de instalaciones para las ganaderías gallegas de leche

¿Son las plantas de biogás una alternativa viable para el vacuno de leche?

Vista de una granja de Cospeito (Lugo) que cuenta con una planta de biogás para la gestión del purín. // Foto cedida.

Las ganaderías con sistemas más intensivos, como el porcino, fueron de las primeras en incorporar plantas de biogás para la gestión de los purines. Ahora, también las granjas de vacuno de leche están fijándose en este tipo de instalaciones, sobre todo ante las limitaciones y el control de los purines que se está imponiendo desde Europa. El reparto de los fondos Next Generation reaviva el interés por estos sistemas, vistos a priori como un modelo de economía circular.

Sobre la mesa, hay propuestas de macroplantas comarcales, como las que barajó la propia Administración gallega, o instalaciones de autoconsumo para una única ganadería, así como para granjas próximas. Sin embargo, las dificultades o el fracaso de algunas de las plantas impulsadas tiempo atrás, como la de Sarreaus (Ourense), en la que se invirtieron 22 millones de euros, lleva a que haya ciertas desconfianzas sobre la rentabilidad y las oportunidades reales que estas plantas pueden ofrecer para abordar la gestión de los purines.

¿Qué ventajas pueden proporcionar?

Las plantas de biogás se presentan como una alternativa sostenible en materia ambiental para la gestión del purín. En teoría, reducen las emisiones asociadas a los purines y representan además una opción para las granjas que carezcan de suficientes tierras en las que aplicar los purines.

«La emisión de metano que se llevaría a cabo en las balsas de purín se traslada al interior de la planta y puede aprovecharse», explica Belén Fernández, investigadora del Programa Gestión Integral de Residuos Orgánicos (Giro) del Instituto de Investigación y Tecnologías Agroalimentarias (Irta) de Cataluña.

«La emisión de metano que se llevaría a cabo en las balsas de purín se traslada al interior de la planta y puede aprovecharse» (Belén Fernández, investigadora del Irta)

Lo mismo acontece con el amonio presente en las excreciones. Aunque parte del nitrógeno orgánico va a quedar en la cama de los animales, si los purines se tratan en la planta, las emisiones se producen en el digestor, de manera controlada, en vez de emitirse directamente a la atmósfera. «La ventaja es que el nitrógeno amoniacal va a estar presente en el digestato, el material resultante tras el proceso de tratamiento, y puede emplearse como fertilizante, ya que este tipo de nitrógeno es el más adecuado para el crecimiento de las plantas», apunta Fernández.

Con todo, para lograr estos resultados la investigadora incide en que es preciso llevar a cabo unas buenas prácticas en la gestión de los purines, para que realmente esas emisiones se produzcan en el interior de la planta y no previamente. De igual manera, también hace falta prestar atención al tratamiento que se hace del digestato obtenido, ya que un incorrecto almacenamiento de este producto puede provocar nuevas emisiones contaminantes.

Obtención de biogás
El tratamiento del purín permite obtener biogás, una fuente de energía renovable y que puede emplearse para abastecer las necesidades de la propia ganadería en el caso de las plantas de autoconsumo. Hay granjas intensivas con una importante demanda de energía térmica, por lo que se emplea para el funcionamiento de calderas. Algunas de las plantas también cuentan con motores de cogeneración que proporcionan electricidad para autoconsumo y para venderla a la red eléctrica.

«Entre los ganaderos jóvenes, con una ganadería moderna y una visión empresarial de la misma, ven estas plantas como una manera de implantar la economía circular, obtener energía de una forma más limpia y mejorar su competitividad», indica Javier Taibo, responsable de la sección centrada en las plantas de biogás de la empresa gallega Norvento.

«Estas plantas se ven como una manera de implantar la economía circular, obtener energía limpia y mejorar la competitividad de la ganadería» (Javier Taibo, responsable de área de Norvento)

Esta firma participó en la puesta en marcha de varias plantas, algunas de ellas para el ganado vacuno de leche, como la instalada hace 5 años en una ganadería de Cospeito (Lugo) con 150 cabezas. «En esta granja, la electricidad producida se exporta a la red, pero en estos momentos estamos recomendando otro tipo de aprovechamientos dentro de la granja en vez de venderla», indica Taibo. La firma es también la responsable del proyecto de la planta instalada en el Centro de recría de Gayoso Castro, de la Deputación de Lugo.

Las macroplantas

Para el tratamiento de los purines del vacuno de leche se están proponiendo dos modelos de instalación: plantas de autoconsumo, instaladas en la propia ganadería o para un grupo reducido de granjas que se encuentren próximas, así como macroplantas comarcales que puedan atender las necesidades de un número más amplio de ganaderías. En este modelo a mayor escala se encuentran iniciativas impulsadas por cooperativas en otras comunidades, como es la planta de Biogastur, en Navia (Asturias), de Central Lechera Asturiana (Clas), una de las pioneras para el tratamiento de los purines de vacuno.

El proyecto se encontró con diversas dificultades técnicas, ya que la arena de las camas, que buena parte de las ganaderías empleaban, terminaba mezclada con el purín y ocasionaba problemas en la instalación. También se vio lastrada por problemas en la gestión e incluso permaneció parada. A finales del año pasado se anunciaba su reactivación en los próximos meses y también nuevos cambios para hacerla más competitiva. Así, aunque estas instalaciones estuvieron pensadas inicialmente para la obtención de biogás encaminado a producir electricidad, ahora se baraja la obtención de biometano para inyectarlo en la red de gas natural.

Leche Río impulsa una planta para tratar los residuos de industrias alimentarias y purines de los ganaderos a los que le recoge a la leche

En Galicia, Leche Río está impulsando también una planta en la que tratar tanto residuos de la industria como excedentes de purines de los ganaderos a los que les recoge la leche. El proyecto, desarrollado por la empresa Norvento, incorpora también a un gestor de residuos, Agroamb. «Estaríamos ante unas instalaciones de la industria láctea, que prestaría un servicio a los ganaderos en aquellos momentos en los que tengan excedentes de purines», detalla Taibo.

En la planta no sólo se tratarán los purines de las ganaderías sino que se incluiría una mezcla procedente de residuos de la industria láctea y de otras industrias alimentarias de la zona de Lugo proporcionados por Agroamb, que será también la encargada de gestionar la el digestato sólido resultante de la planta a modo de fertilizante, dada su experiencia en la materia.

Desde la Administración, la Xunta también está valorando este tipo de macroplantas. Inicialmente había anunciado la creación de 4 plantas de tratamientos de purines en las principales zonas ganaderas (A Limia, Deza, Mazaricos y A Pastoriza), pero su último anuncio fue la solicitud de fondos Next Generation para un Centro para el Impulso de la Economía Circular, una gran instalación de tratamiento de residuos entre los que se incluyen los purines, plásticos, residuos industriales orgánicos, basura marina y residuos textiles.

La Xunta baraja construir un gran centro de tratamiento del purín y otros residuos orgánicos, plásticos y textiles con los que obtener biogás y fertilizantes

Como productos finales se obtendría biogás y fertilizantes que tendrían como principal destinatario el sector primario gallego. Mientras, de los residuos plásticos y textiles se obtendría material reciclado que se incorporaría como materia prima a otros procesos industriales.

Conviene recordar que la administración autonómica también está trabajando en una nueva ley para la gestión integral de las deyecciones ganaderas. «El objetivo de la norma es ordenar la producción, recogida, transporte y almacenamiento, siempre partiendo del hecho de que los ganaderos van a poder hacer autoaplicación de los purines», indican desde Medio Rural.

El sistema de macroplantas de cogeneración, que se extendió a partir del año 2000 por las principales áreas de ganadería intensiva de España, naufragó hace casi una década por el fin de las primas a la producción de electricidad con biogás (Real Decreto 1/2012). De aquella cerraron la práctica totalidad de instalaciones que estaban en marcha y ahora queda en el aire ver la rentabilidad que puedan tener estas instalaciones de cara al futuro.

La principal opción que se baraja es la reformulación de las plantas de biogás para que, en lugar de dedicarse a producir electricidad, se orientaen a inyectar biometano en la red de gas natural. «La clave está en ver para qué se destina ese biogás y conseguir que la planta también sea sostenible a nivel económico. Con la depuración del biogás a biometano se abren más alternativas, incluso puede emplearse ese biometano para la maquinaria pesada agrícola, lo que podría ser una solución a corto plazo para las cooperativas», detalla Belén Fernández.

Otra posibilidad es la obtención de hidrógeno verde a partir de biogás, si bien todas estas opciones parten con el hándicap de que el coste del biometano es muy superior al del gas natural, por lo que se trata de una energía que en principio parece depender de apoyos públicos.

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Planta de biogás de la Finca Mouriscade, en Lalín.

A experiencia de la planta de autoconsumo de Mouriscade

Una de las planta de autoconsumo de biogás operativas actualmente en Galicia es la instalada en la Finca Mouriscade, en Lalín (Pontevedra), dependiente de la Diputación de Pontevedra y desarrollada por el centro tecnológico EnergyLab. Fue instalada en el 2013 y tubo una inversión de 360.000 euros. Esta es una planta pensada para el tratamiento biológico y producción de biogás a partir de residuos orgánicos. Tratan en torno a 1.000 metros cúbicos del purín de la ganadería de vacuno de leche de la granja de la Finca al año junto con los restos de las muestras del laboratorio, unos 200 kilos semanales de forrajes. La instalación está preparada para producir 30 Kilowatios por hora de energía eléctrica, que son utilizados para autoconsumo en el centro, lo que supone el 60% de la energía en él consumida. Actualmente, la planta tiene un coste de mantenimiento de 5.000 euros al año.

En la plantan tratan al año unos 1.000 metros cúbicos de purín y unas 10 toneladas de forrajes

Esta planta cuenta con una balsa de recepción donde el material de biomasa es almacenado, triturado, homogeneizado y enviado al digestor a través de una bomba. Allí, la materia orgánica es digerida a través de la fermentación anaerobia del mismo, manteniendo la materia orgánica a una temperatura de 37 grados centígrados dentro del digestor, durante un período de tiempo próximo a los 25 días. Este sistema se alimenta con el calor proporcionado por la microturbina, que quema el gas y produce energía eléctrica. Si es necesario, también cuentan con una caldera auxiliar que le proporciona esta temperatura. «A través del agitador situado en el interior del digestor, es posible mantener la biomasa homogénea dentro del digestor. Además de los sistemas anteriores, el digestor cuenta con sistemas de control: gafas de mira, sondas de temperatura, nivel de biomasa, medidor de presión, toma de muestras, válvulas de seguridad y válvulas de drenaje», explican desde la Finca Mouriscade.

Finalmente, el biogás producido se almacena en el gasómetro, que está situado en la parte superior del digestor e incluye cintas de apoyo y nivel para medir la cantidad de biogás almacenado. Desde allí pasa al recinto de cogeración donde, después de ser secado y comprimido, se recupera en la microturbina generando electricidad y gases de combustión. En esta planta, la electricidad se utiliza para autoconsumo y los gases de combustión se usan para calentar el agua en el circuito de calefacción del digestor a través de un intercambiador de calor, siendo finalmente expulsados por las chimeneas.

La fracción líquida la emplean para regar las fincas de la ganadería y la sólida la usan como cama para el ganado mezclada con cáscara de arroz

Una vez realizada la digestión anaerobia de la biomasa, abandona el digestor y alcanza, por gravedad, el llamado pozo de digestados. Desde ahí el digestato es bombeado y se procesa en un separador sólido-líquido tipo prensa. Así, tras la filtración se obtiene una fase líquida, que emplean para riego de las fincas que gestiona la ganadería, y una fracción sólida, que utilizan para cama del ganado.

Esta fracción sólida es previamente deshidratada y esterilizada tras un proceso de fermentación. En las camas la mezclan con cáscara de arroz, lo que facilita la aireación de la mezcla y su secado. «Esta parte sólida también se puede utilizar como fertilizante, aunque es preciso analizar su contenido en materia seca, nitrógeno, fósforo y potasio para ajustar las dosis de fertilizantes segundo el cultivo a emplear analizando las deficiencias del suelo», indican desde la Finca.

Condicionantes para la obtención de biogás

La producción de biogás está condicionada tanto por la calidad del purín como por la presencia de otros residuos. «Se puede obtener biogás estrictamente con el purín, pero el potencial de generación es limitado. Por eso, cuanto más variado sea el aporte de materia orgánica más biogás se va a producir», explican desde Norvento.

Los datos de la planta de biogás de Mouriscade dan buena cuenta de esto. Así, empleando sólo el purín de vacuno en estado estacionario consiguen obtener 476 metros cúbicos de biogás semanales. Mientras, si al purín de vacuno le añaden los residuos tanto en la granja como en el laboratorio (restos de piensos, silos y materias primas) se consigue obtener hasta 670 metros cúbicos a la semana.

Cuanto más variado es el aporte de materia orgánica más biogás se produce. En Alemania están optando por especies que intercalar con los cultivos de forrajes de las ganaderías y que luego emplean en las plantas

En las plantas de cogeneración con producción de electricidad para su comercialización, los productores suelen mezclar residuos de industrias alimentarias para que les sea viable la instalación de estos motores de cogeneración. «En estos casos, el residuo mayoritario sigue siendo el purín y entre un 5 y un 10% del caudal de residuos pertenece a otro tipo de materiales», detalla la investigadora Belén Fernández.

En países del norte de Europa, donde se primó la producción de biogás frente al tratamiento de los purines, incluso se llegó a producir cultivos forrajeros en exclusiva para introducirlos en estas plantas y conseguir incrementar la producción eléctrica. Sin embargo, en países como Alemania este esquema de plantas se están dejando de construir por la pérdida de superficie agraria que supone cultivar exclusivamente para producir electricidad. Además, están optando por implantar los conocidos como «cultivos comerciales», especies que no son para uso alimentario y que se intercalan con los cultivos principales, de tal manera que sirven para fijar nitrógeno y carbono en el suelo, a la vez que se emplean para producir de biogás.

Arena
Otro de los condicionantes que afectó ya al funcionamiento de las plantas de biogás instaladas en España para el ganado vacuno es la arena que se emplea para las camas de las vacas. En este sentido, empresas como Norvento optan por incorporar sistemas de desareación para separarla del purín previamente. «La arena en suspensión en el purín puede generar problemas en los equipos, por eso se proponen sistemas como los empleados en las depuradoras, que permitan la decantación de la misma», concreta Taibo.

La cara b

La inversión que requieren las plantas de autoconsumo para una ganadería es uno de sus mayores inconvenientes, a la espera de comprobar si en un futuro hay apoyos específicos para su puesta en marcha. El desembolso se sitúa a partir de 200.000 euros, según estiman desde Norvento. «Los diseños se ajustan a las necesidades de las granjas, hacemos un traje a medida para cada ganadería, por lo que también varían los precios de la instalación», explican.

En relación a las macroplantas barajadas por la Xunta, preocupa el impacto medioambiental que genera el traslado de los purines para su tratamiento. Así, en vez de esparcirse directamente en el campo y emplearlo como fertilizante, llevarlo a las plantas para este tratamiento previo incrementaría la huella de carbono y los gastos, en lo que para algunos sería ‘marear el purín’, en vez de ser un ejemplo de economía circular. «En Galicia, el camino es apoyar la vinculación de la ganadería de vacas con la tierra, aumentando la base territorial, de manera que los purines se continúen gestionando sin que supongan un problema ambiental», valora la secretaria general del Sindicato Labrego, Isabel Vilalba.

Los costes económicos y ambientales del traslado de los purines a las plantas es un de los principales inconvenientes 

También se muestran contrarios a este tipo de macroplantas desde Unións Agrarias. «Se está apostando por una Sogama 2, con el agravante de que los ganaderos tendrían que pagar por llevar allí los purines. Es un modelo que carece de sentido», advierte Jacobo Feijoo, secretario de Desarrollo Rural de la organización agraria.

Reuinón da comisión creada na Limia para a xestión dos xurros e o sistema de rego desta comarca.

Reunión de la comisión creada en A Limia para la gestión de los purines y el sistema de riego de esta comarca.

El biogás en los modelos intensivos de carne

En comunidades como Cataluña, las plantas de biogás son una realidad implantada y vinculada a sectores intensivos de producción de carne como el porcino. En Galicia, la macroplanta de Coren en Sarreaus, en A Limia (Ourense) operaba en el modelo de cogeneración de electricidad mediante biogás y fue también una de las que cerró a consecuencia del cambio de normativa estatal (Real Decreto 1/2012) y la supresión de las primas. Tras años paralizada llevaron a cabo un proceso de reconversión de las instalaciones para que pueda volver a gestionar los purines de las ganaderías de la cooperativa. Coren reivindica que se trata de una planta pionera en Europa, en la que invirtió 22 millones de euros.

Tras el cierre de estas instalaciones, la cooperativa ourensana habilitó una nueva planta de biometanización para la generación de biogás en la que invirtió unos 3,5 millones de euros.

En A Limia, principal zona de producción porcina de Galicia, se anunció en los últimos meses la construcción de otra planta de biogás, impulsada en este caso, por el grupo Arrate Energy Corp, un proyecto que fue presentado en la Diputación ya a finales de 2020. El potencial aprovechamiento del biogás en Galicia hace que empresas como Reganosa también estén procurando financiación de los fondos europeos Next Generation para la construcción de una nueva planta de biogás, cuya ubicación y materias primas de base aún no han concretado.

En el marco de las iniciativas para mejorar la gestión de purines en A Limia, el pasado viernes se constituyó una comisión interdepartamental entre Xunta y Estado para mejorar la sostenibilidad del sector agrario de esta comarca. El plan fue elaborado por la Agencia Gallega de Desarrollo Rural con la colaboración de la Fundación Juana de Vega y el Grupo de Desarrollo Rural (GDR) Limia-Arnoia. El objetivo de esta comisión es concretar acciones y proyectos que contribuyan a mejorar la gestión de los subprodutos ganaderos y de las aguas, evitando y reduciendo la afectación medioambiental de las prácticas agroganaderas actuales.

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