Dos veces al día, en las salas de ordeña de Nueva Zelanda, el mayor exportador de lácteos del mundo, se riegan los establos con agua para arrastrar el estiércol de vaca hacia grandes estanques artificiales.
En un intento por reciclar el agua de las lagunas, dos científicos locales, Keith Cameron y Hong Di, comenzaron a probar la adición de sulfato poliférrico, una sustancia química ampliamente utilizada en el tratamiento de aguas residuales para separar líquidos de sólidos. El proceso funcionó, pero ese no fue su hallazgo más interesante.
Cuando ambos profesores de ciencias del suelo y físicas de la Universidad de Lincoln realizaron controles para monitorear el impacto en las emisiones de gases de efecto invernadero, hicieron una observación sorprendente: las emisiones de metano de las aguas residuales habían disminuido en más del 90%.
"El curso completo de nuestro programa de investigación cambió de la noche a la mañana", dijo Cameron, quien se jubiló de la docencia y dedicó los últimos cuatro años a la investigación y el desarrollo del tratamiento. Di afirmó que el estiércol representa aproximadamente 10% de las emisiones de metano del ganado, un gas de efecto invernadero 80 veces más potente que el dióxido de carbono en un período de 20 años.
Las grandes granjas industriales suelen recolectar y almacenar los desechos en gigantescos tanques sellados, conocidos como digestores anaeróbicos, que capturan el metano. Sin embargo, estos digestores pueden costar millones de dólares, y reducir la contaminación en las granjas más pequeñas sigue siendo un desafío. Pero Cameron y Di podrían haber encontrado, sin darse cuenta, algo que funciona.
Al introducir sulfato poliférrico en las lagunas, los científicos inclinaron la balanza a favor de los microorganismos reductores de sulfato, permitiéndoles competir con los metanógenos por su alimentación. El resultado fue una drástica reducción de un potente gas de efecto invernadero que los agricultores llevan años intentando controlar.
Programa piloto de Fonterra
La innovación, desarrollada bajo el nombre de EcoPond, se está implementando en 250 granjas asociadas con Fonterra Co-operative Group y Synlait Milk Ltd. a través de un programa piloto.
El gigante lácteo Fonterra, la empresa más grande de Nueva Zelanda, propiedad de miles de familias de agricultores y abastecida por ellas, afirma que el tratamiento puede ayudarle a alcanzar el objetivo de reducir la intensidad de las emisiones en las granjas en un 30% para 2030, en comparación con los niveles de 2018.
Los sistemas alimentarios, que abarcan desde el cultivo y el procesamiento de alimentos hasta su consumo o desecho, representan aproximadamente un tercio de las emisiones de gases de efecto invernadero de la humanidad. Gran parte de esa huella está relacionada con la ganadería, una fuente importante de metano.
Combatir estas emisiones ha resultado difícil debido a las pocas soluciones a los procesos biológicos que generan el gas. Por ejemplo, para abordar el metano liberado por animales como vacas y ovejas, los científicos están desarrollando máscaras que atrapan los eructos, suplementos a base de algas marinas y vacunas. Hasta el momento, ninguna de estas soluciones ha tenido un impacto significativo.
La innovación de Cameron y Di forma parte de un nuevo campo científico centrado en la reducción de las emisiones del estiércol. El metano capturado por los digestores utilizados en algunas granjas grandes puede utilizarse para generar calor, electricidad o combustible. Sin embargo, en Nueva Zelanda, donde el ganado pasa la mayor parte del tiempo pastando y los rebaños son más pequeños, la cantidad de estiércol generado en interiores no suele ser suficiente para justificar un digestor.
Costos y potencial
Para tratar una laguna llena de excrementos de vaca, la mezcla se succiona a una bomba en un camión y se hace pasar por un colector donde se mezcla con sulfato poliférrico y ácido sulfúrico. Tras el tratamiento, el lodo se deposita de nuevo en la laguna. El proceso suele tardar unas horas y se repite cada seis u ocho semanas.
Agnition, la unidad del colectivo de agricultores Ravensdown que busca comercializar el proceso, aún está determinando su costo. El grupo se negó a proporcionar estimaciones. La financiación del proyecto piloto de Fonterra proviene del colectivo y de programas respaldados por Mars y Nestlé.
"Es probable que sea asequible para los agricultores, especialmente si se dedican a la producción lechera y su cooperativa los apoya para reducir el metano", afirmó Mike Manning, director científico de Ravensdown.
El tratamiento tiene el potencial de reducir las emisiones individuales de las granjas lecheras de Nueva Zelanda entre 7% y 9%, según Cameron. La agricultura es un pilar de la economía del país y representa alrededor de 80% de sus exportaciones y más de la mitad de sus emisiones totales de gases de efecto invernadero.
Si bien el piloto inicial se centra en granjas ganaderas, el enfoque tiene una amplia aplicabilidad en diversos entornos metanogénicos, como arrozales, humedales y sistemas similares, afirmó Marcelo Mena, director ejecutivo de Global Methane Hub, una organización sin fines de lucro dedicada a la reducción de gases de efecto invernadero, que no participa en el proyecto neozelandés. Mena también es profesor de Ingeniería Bioquímica en la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile.
Dudas y cuestionamientos
Una desventaja del uso de sulfato poliférrico y otros materiales para inhibir los metanógenos en el estiércol es que este método puede afectar la calidad del suelo y el agua, así como alterar los ecosistemas microbianos, afirmó Zhidan Liu, profesor de ingeniería agrícola de la Universidad Agrícola de China en Beijing.
Según un estudio de 2023, no se observaron diferencias significativas en el rendimiento de los pastos ni en la condición del suelo durante un ensayo de cuatro años en el que Cameron y Di compararon efluentes tratados con sulfato poliférrico con parcelas sin tratar.
El tratamiento desarrollado por Cameron y Di supone un alivio para los agricultores que se ven presionados a reducir sus emisiones, pero que tienen pocas oportunidades para hacerlo, afirmó Stuart Taylor, director general de agricultura en Craigmore, una empresa dedicada a la agricultura, la horticultura y la silvicultura.
“La comunidad agrícola neozelandesa es consciente de su papel en la reducción de sus gases de efecto invernadero”, declaró Taylor. “Han estado pidiendo a gritos tecnologías que los respalden”.
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