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Últimas tendencias en aprovechamiento energético de biomasa animal: permiten reducir la contaminación de la industria ganadera.

Cuatro organizaciones españolas, entre ellas el Ministerio de Comercio, Economía, Industria y Competitividad (MEIC), la Oficina Española de Patentes y Marcas (OEMP), la Plataforma Tecnológica Española de la Biomasa (BioPlat) y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), han desarrollado un estudio acerca de los nuevos desarrollos que se han llevado a cabo a nivel mundial en materia de tecnologías de aprovechamiento de biomasa ganadera para la producción de energía, distinguiendo las tecnologías que son objeto de mayor investigación en la actualidad, así como las solicitudes y concesiones de patentes. 

Estudios de este tipo se revelan de gran importancia debido a los graves problemas que están produciendo en el medioambiente los residuos derivados de nuestro actual sistema ganadero, los cuales contaminan el suelo y los recursos hídricos al ser utilizarlos indiscriminadamente como abonos naturales. Su gestión y tratamiento representan, por otra parte, un verdadero rompecabezas logístico, económico y técnico, debido a la falta de nuevas tecnologías que hagan rentable y eficiente su reconversión, afectando tanto al sector ganadero como al de tratamiento de residuos.

Necesitamos con urgencia una solución, ya que el número de cabezas ganaderas no hace más que aumentar debido a la creciente demanda de la población mundial, que para 2050 habrá pasado de 7.000 millones de persona que éramos a comienzos del 2.000 a 11.000 millones de personas.

 

¿De dónde partimos?

En las dos últimas décadas, los países desarrollados han ido cambiando su sistema de producción ganadera pasando de pequeñas empresas familiares poco intensificadas a una producción muy intensiva y concentrada en determinadas zonas. Como consecuencia de ello, la producción de residuos ganaderos ha llegado a tal punto que la Tierra no tiene suficiente capacidad para absorberlos de forma natural. Esto se ve agravado, además, por el incremento del uso de productos zoosanitarios, derivados tanto de la mayor agrupación de animales como de la mejora en los requisitos y controles sanitarios de los animales antes de su llegada al consumidor.

Por todo esto, en los últimos años se ha ido planteando la necesidad de una nueva planificación en la gestión de este tipo de residuos para eliminar el impacto que su exceso pueda originar. Esta nueva gestión deberá ir ligada a su aprovechamiento sostenible, bien como combustible biomásico o como abono orgánico.

 

Tendencias y nuevas tecnologías.

Durante el primer trimestre de 2018, el grupo ha identificado a partir de la base de datos de patentes WPI (World Patent Index) 234 familias de patentes sobre tecnologías de conversión de la biomasa para la producción de energía.

El 70.1% de las familias son tecnologías termoquímicas, de entre ellas la tecnología de pirólisis/gasificación es la que cuenta con mayor número de resultados: 36.8% del total, seguida de la de combustión, con el 35.0%. El 27.8% y el 8.6% hacen referencia a tecnologías bioquímicas y químicas, respectivamente.

Fuente: Boletín de Vigilancia Tecnológica Biomasa del MEIC, OEPM, Bioplat y CIEMAT. Licencia Creative Commons b-nc-sa 3.0.

En el Ranking de los países líderes en solicitud de nuevas patentes en primer lugar se encuentran las solicitudes internacionales (PCT), con 92 documentos; en segundo lugar se encuentra EE.UU, con 63. En tercer lugar y a enorme distancia, se sitúa Alemania, con 16 referencias. En España, en el periodo analizado, se publicaron 3 solicitudes de patentes.

Ranking del número de patentes solicitadas por páis. Fuente: Boletín de Vigilancia Tecnológica Biomasa del MEIC, OEPM, Bioplat y CIEMAT. Licencia Creative Commons b-nc-sa 3.0.
Ranking de artículos publicados en 2017 por países en la base de datos ISI Web of Knowledge (ISI WoK) en el ámbito del aprovechamiento energético de residuos ganaderos. España se sitúa a la cabeza, seguida de Dinamarca e Italia. En cuanto a las instituciones con mayor número de publicaciones, en la cabeza se sitúa la Universidad de Aarhus (Dinamarca), seguida de la Universidad de Santiago de Compostela (España). Fuente: Boletín de Vigilancia Tecnológica Biomasa del MEIC, OEPM, Bioplat y CIEMAT. Licencia Creative Commons b-nc-sa 3.0.

De esta forma, se están produciendo mayor número de invenciones y desarrollos en el área de las tecnologías termoquímicas, debido a que técnicamente son más fáciles de implementar. Sin embargo el mundo de la investigación se encuentra volcado hacia los procesos biotecnológicos de digestión anaeróbica y fermentación, que acaparan el 79% de las publicaciones científicas mundiales de este sector, en la que de manera destacable España se revela como líder mundial. Estas tecnologías biotecnológicas además de reconvertir los residuos ganaderos en diferentes fuentes de energía como biogas, hidrógeno, etc, a diferencia de las tecnología termoquímicas también son capaces de generar otros bioproductos que añaden valor, rentabilidad global y productividad al sistema, entre ellos: biocombustibles, piensos, complementos y aditivos alimentarios, biofertilizantes y bioestimulantes para uso agrónomo, productos cosméticos, etc.

Por ejemplo, hay un gran número de centros que abordan, además, la aplicación del digestato estabilizado, rico en potasio, fósforo y nitrógeno, como fertilizante. Asimismo, muchos estudian distintos tipos de pretratamiento de la alimentación, tales como el ammonia stripping, dirigidos a evitar la inhibición del proceso de digestión por exceso de amonio; así como el postratamiento de los efluentes líquidos mediante, por ejemplo, pilas de combustible microbianas, con el fin de obtener un líquido con la adecuada concentración de amonio que permita su aplicación como fertilizante. Algunas instituciones se centran también en diferentes procesos de pirólisis dirigidos a la obtención de biocombustibles líquidos, así como de biochares estabilizados para ser utilizados en la eliminación de metales pesados en suelos y aguas contaminadas.

Distribución de las publicaciones de 2017 por tecnologías. Fuentes: Los residuos ganaderos – Agenex, Bioresource Technology 244 (2017) 816-823, Bioresource Technology 244 (2017) 509-516, Bioresource Technology 243 (2017) 1251-1256, Bioresource Technology 243 (2017) 836-845, Boletín de Vigilancia Tecnológica Biomasa del MEIC, OEPM, Bioplat y CIEMAT. Licencia Creative Commons b-nc-sa 3.0.

 

Finalmente nos despedimos invitándote a que descubras los últimos inventos más frescos en tecnologías de conversión de biomasa ganadera en diferentes formas de energía.  

 

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