Producir energía a partir de estiércol de vaca: central lechera de Florida quiere reducir el impacto del ganado en el clima

En el establo No. 5 de la granja lechera Larson Dairy, al norte del lago Okeechobee, una hilera de vacas envía leche que se vende en los supermercados y llega a los refrigeradores familiares de toda la Florida.

Como vacas que son, también producen un suministro constante de algo más: estiércol, mucho estiércol.

El estiércol es un subproducto inevitable de la industria ganadera y, al igual que los eructos y flatulencias de las vacas, emite metano, un potente gas de efecto de invernadero que los científicos señalan como uno de los principales causantes del cambio climático. Pero un proceso innovador que ahora funciona en Larson ayuda a reducir el impacto climático de este rebaño lechero, capturando y limpiando el metano encerrado en esas vaquerías y enviándolo a un gasoducto de gas natural cercano a la granja.

Ecologistas y expertos en cambio climático, que llevan mucho tiempo criticando a la industria ganadera por sus problemas de contaminación, tienen muchas dudas y preocupaciones sobre el proceso.

Pero el resultado final es algo que Jacob Larson, granjero de la Florida de tercera generación, ve como un gran paso adelante que no podía imaginar posible hace unos años: Sus desechos lácteos complementan el suministro energético del estado y quizá puedan incluso convertirse en un producto valioso por sí mismo.

“El mero hecho de pensar en convertir el estiércol en combustible es alucinante”, dijo Larson durante una visita al sistema de conversión de estiércol en energía de la central lechera, que surgió de una asociación con Brightmark, una empresa de conversión de residuos en energía con sede en California que ha asumido gran parte de los costos de instalación y funcionamiento del equipo.

Convertir estiércol en energía

Dado que la fuente de energía es el estiércol de vaca, el proceso en sí no es especialmente agradable. En el establo, un sistema de pulverización moja regularmente el estiércol con agua para licuarlo, creando una corriente marrón que fluye por una zanja hasta un depósito de concreto. Desde allí, unas tuberías lo conducen al corazón del sistema, una especie de laguna llamada “digestor anaeróbico”.

El sistema parece relativamente poco tecnológico. Desde arriba, un digestor consiste en grandes lonas negras extendidas sobre lo que parece un montículo. Pero por debajo, funciona como un búnker subterráneo aislado y sin oxígeno. El estiércol sufre cuatro reacciones químicas cuando las bacterias se alimentan de él. Según la temperatura y la cantidad de nutrientes del estiércol, Brightmark dice que el biogás puede tardar días o semanas en formarse, limpiarse y procesarse. La empresa entregó su primer biogás a una tubería cercana en agosto.

Hay digestores anaeróbicos en cuatro de las extensas granjas de Larson, alimentados por un suministro constante de estiércol de unas 12,000 vacas. El cálculo de la conversión de estiércol en energía es complicado, pero un experto calcula que 10 de las vacas del establo No. 5 pueden producir suficiente biogás en un mes para hacer funcionar una casa normal durante el mismo período.

“Los Larson cuidan de las vacas y producen vacas de alta calidad y estiércol de alta calidad”, dijo Larson. “Nosotros comprometemos nuestro suministro de estiércol a Brightmark, y ellos se encargan del suministro de estiércol a partir de ahí”.

Tras el procesamiento, lo que queda del estiércol se hace pasar por un compostador giratorio que exprime el agua y los sólidos restantes. Los restos secos, almacenados en montones, y el líquido restante se usan como abono en la granja.

“Es como reciclar, eso es lo bonito”, dijo Rishi Prasad, profesor de Ciencias Medioambientales de la Universidad de Auburn que no está afiliado con Brightmark pero ha estudiado el proceso. “Básicamente estás reciclando estiércol en la granja para obtener energía, para alimentar a las plantas como el maíz, y luego ese maíz volvería a alimentar a las vacas lecheras”.

El reto del metano

Según una evaluación de Naciones Unidas, las operaciones ganaderas son responsables de cerca de un tercio de las emisiones mundiales de metano, y las vacas son, con diferencia, la fuente No. 1. El metano es un gas de efecto de invernadero especialmente problemático: su efecto de calentamiento es unas 28 veces mayor que el del dióxido de carbono a 100 años, y más de 80 veces mayor a 20 años, según la Agencia de Protección del Medio Ambiente federal (EPA).

Por tanto, reducir las emisiones de metano pudiera suponer una gran diferencia y es uno de los principales retos para frenar el cambio climático. Aunque algunos activistas piden prohibir o reducir la industria ganadera, ese objetivo no ha obtenido mucho apoyo político ni público.

“El planeta entero no va a dejar de comer carne de res, ni de beber leche, ni de comer pizzas”, dijo Prasad, que estudió los digestores anaeróbicos como parte de su investigación de doctorado en la Universidad de la Florida. “Pero tenemos que pensar en cómo podemos hacer más sostenible la industria de producción de alimentos y reducir las emisiones para ganar más tiempo”.

California, donde Brightmark tiene su sede, ya ha acogido el uso de digestores y ha impulsado su expansión a través de una política estatal llamada Low Carbon Fuel Standard (LCFS) destinada a reducir el impacto de los combustibles para el transporte. Según esta compleja normativa, California considera que los digestores son “negativos en carbono”, por lo que el biocombustible puede usarse como “crédito” para compensar los combustibles fósiles en un mercado comercial.

Funciona así. Mientras que no hay límites a las emisiones de las granjas lecheras, las empresas petroleras y de gas tienen límites estrictos a las emisiones producidas por el combustible de transporte. Para no sobrepasar los límites de emisiones, esas empresas pueden vender combustible con menor huella de carbono o compensar su uso.

Así, en las granjas lecheras, los propietarios de los digestores pueden vender combustible “negativo en carbono” a empresas petroleras y de gas como Chevron, que se asoció con Brightmark, una transacción que ayuda a compensar sus propias emisiones en el sistema de California. Dado que los digestores obtienen créditos tanto por reducir las emisiones de metano del estiércol como por sustituir un combustible fósil, el biogás lácteo es un producto especialmente atractivo en el mercado californiano, 10 veces más valioso que el gas de vertedero.

Brightmark ve un futuro prometedor en la Florida, donde los digestores también se han puesto de moda. Según la base de datos de la EPA, en mayo de 2022 había unos 330 digestores anaeróbicos en granjas ganaderas en Estados Unidos y más de 30 en la Florida. Larson Family Farms aún no está incluida en la lista. La EPA también ve espacio para el crecimiento en la Florida, con un informe que proyecta hasta 80 granjas lecheras como candidatas.

“Para nosotros, la misión es reimaginar los residuos y buscar mejores formas de crear beneficios medioambientales asociados a las cosas que desperdiciamos”, dijo Bob Powell, presidente ejecutivo de Brightmark, en una entrevista con el Miami Herald. “Definitivamente creo que el proyecto con los Larson es un proyecto emblemático y uno al que la gente puede señalar”.

Brightmark, Larson y otros partidarios consideran que los sistemas son beneficiosos para todos. El biogás crea un nuevo uso y una posible fuente de ingresos a partir de un antiguo desecho.

“Vamos a compensar la emisión anual de 57,000 toneladas equivalentes de CO2 al medio ambiente”, dijo Powell. “Y, para ponerlo en perspectiva, eso equivaldría a plantar más de 75,000 acres de bosque cada año”.

No es una cura para el cambio climático

Pero los sistemas tampoco son una cura milagrosa e incluso algunos partidarios dicen que etiquetarlos como “negativos en carbono” exagera sus beneficios.

“No creo que esto entre dentro de un escenario de negativo en carbono”, dijo Prasad, profesor asociado de Auburn. “Pero está reduciendo el metano que vuelve a la atmósfera al reciclarlo y no arrojarlo directamente al medio ambiente”.

Ruthie Lazenby, que se dedica al derecho y la política energética en la UCLA, dijo que los digestores anaeróbicos también se ocupan solo de una parte del problema de las emisiones de las vacas. No procesan los eructos ni los gases expulsados, escribió en un informe apoyado por el Departamento de Agricultura federal (USDA).

“Es imperativo que los formuladores de políticas y otros reconozcan que los sistemas de biogás de estiércol reducen las emisiones de solo una parte de este sistema: la gestión del estiércol”, dijo Lazenby en el informe.

El estiércol es también la parte más pequeña del problema. Según la EPA, si bien las actividades agrícolas representan 10% de las emisiones mundiales de gases de efecto de invernadero, solo 12% procede del estiércol. En un estudio, científicos registraron que hasta 95% de las emisiones de metano de las vacas procedían de eructos y flatulencias.

Aunque los digestores pueden reducir las emisiones totales de metano de una granja lechera, a ella y a otros les preocupa que la venta de biogás podría fomentar la expansión de una industria ganadera que pudiera contrarrestar los beneficios de los sistemas de conversión de estiércol en energía. Lazenby cree que las operaciones de la industria deben regularse más estrechamente.

“Adoptar los digestores es un enfoque profundamente pesimista de la reducción de gases de efecto de invernadero y supone que lo mejor que podemos hacer es pagar a las granjas industriales para que capturen una parte de sus emisiones de gases de efecto de invernadero”, dijo. “No solo eso, sino que invierte en una tecnología que requiere la producción continua de esos mismos gases de efecto de invernadero”.

Un estudio de The Union of Concerned Scientists demostró también que el sistema de California daba una ventaja financiera competitiva a las grandes operaciones lácteas. La EPA, que ha adoptado los digestores, también favorece a las operaciones más grandes. En el documento titulado “¿Es la digestión anaeróbica adecuada para su granja?”, la segunda pregunta se refiere al tamaño de la granja y señala que los posibles candidatos deben tener al menos 500 cabezas de ganado.

Según una estimación, cada vaca podría reportar $1,000 adicionales al año por concepto de créditos de carbono.

“A primera vista, el uso de biogás para abastecer de energía viviendas y automóviles podría ser un planteamiento atractivo si se parte de la base de que estos vehículos van a funcionar de todos modos y esto ofrece la oportunidad de desplazar a los combustibles fósiles”, dijo Kevin Fingerman, autor del estudio y profesor adjunto de Energía y Clima en la Universidad Estatal Calpoly Humboldt. “La complicación surge cuando nos preguntamos si habría tanto metano expulsado si no tuviéramos políticas de promoción del biogás”.

“Al crear una nueva fuente de ingresos, ¿refuerza eso las operaciones a gran escala?”, dijo.

El impacto climático tampoco es la única preocupación, sobre todo en la Florida, donde grupos ecologistas llevan tiempo argumentando que el estiércol de vaca también contribuye a los problemas de contaminación del agua y a la proliferación de algas, y es una fuente importante de nutrientes perjudiciales que fluyen hacia el sur, al lago Okeechobee. Brightmark cree que los digestores ayudarán también a reducir su impacto. En el pasado, el estiércol se vertía en una laguna al aire libre y los gases de efecto invernadero se expulsaban a la atmósfera.

“El proceso crea un abono más estable, reduce el fósforo y el nitrógeno en el medio ambiente y ha tenido un impacto positivo en el agua de nuestras comunidades agrícolas”, dijo Powell.

Pero Prasad y otros se muestran escépticos sobre la diferencia que supone un digestor a la hora de reducir el impacto contaminante de los fertilizantes.

“No existe tal cosa como un ‘fertilizante estable’ porque tiene nutrientes”, dijo Prasad. “Si se aplica el abono del digestor a lo largo de la temporada todo se acumula y ponerlo en los mismos sitios durante años puede convertirse en un problema”.

La EPA también considera que el material sobrante es potencialmente problemático.

“El digestato [los sólidos y líquidos sobrantes] es un subproducto rico en nutrientes de la digestión anaeróbica de residuos orgánicos, pero puede contribuir a la contaminación por nutrientes si no se aplican estrategias de gestión integrales. Algunos efectos de la contaminación por nutrientes son la proliferación de algas nocivas, la hipoxia y la eutrofización”.

Para un granjero, un legado familiar

Brightmark reconoce que tiene aspiraciones más allá de las granjas de los Larson. La empresa también está interesada en desarrollar operaciones más grandes, pero dice que no todas las granjas lecheras con las que pueda establecer contratos acabarán añadiendo vacas.

“Brightmark evalúa las granjas en función de su tamaño”, dijo Ryan Berger, coordinador de asociaciones de Brightmark. “A veces resulta conveniente añadir más vacas. Hemos trabajado con varias granjas que han añadido vacas. Tenemos otro grupo de granjas con las que trabajamos que realmente no han crecido”.

Para Larson, el objetivo de su familia es continuar un legado en el suministro de un producto básico para la Florida, pero con un impacto reducido en la comunidad y el estado que ama.

“Las horas son largas, el trabajo es duro y a veces es sucio, pero al final del día es gratificante”, dijo Larson con una sonrisa. “Sentimos mucha responsabilidad. Hemos sido bendecidos, y cuando se da mucho, se exige mucho. Sabemos que tenemos mucho que retribuir”.

Lo que sí cuestiona es la afirmación de la EPA y de Brightmark de que los digestores pueden ayudar a reducir los olores procedentes de las operaciones lácteas. Larson, que lleva toda la vida oliendo vacas, no está muy seguro de ello.

“No puedo decir que huela mucho mejor”.

Esta historia fue publicada originalmente el 25 de septiembre de 2023, 2:27 p. m..