MATERIAS PRIMAS DEL PIENSO: TIPOLOGÍA, ORIGEN Y CIRCULARIDAD
Para leer más contenidos de nutriNews Septiembre 2021
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La creciente concienciación sobre el cambio climático, así como el establecimiento de objetivos de reducción a nivel mundial, requieren una correcta cuantificación de las emisiones de los sistemas productivos para establecer los objetivos de reducción en cada sector.
En este contexto, la ganadería es un sector que está en el punto de mira, con especial atención sobre las emisiones de metano de la producción bovina.
Sin embargo, para el cálculo de las emisiones asociadas a un producto se debe considerar todo el ciclo de vida de dicho producto, teniendo en cuenta los impactos que se han generado también para producir los inputs del proceso, en el caso del porcino, la producción de materias primas para el pienso.
Como es ampliamente conocido, la alimentación de los cerdos representa la mayor parte del coste productivo, pero también entre un 60-70 % de la huella de carbono de la producción de 1kg de carne de cerdo (Dourmad et al., 2014;Groen et al., 2016).
La alimentación, especialmente lo relativo a la producción de las materias primas y las emisiones biogénicas, que son aquellas que tienen lugar durante la digestión de los piensos y el almacenamiento de los purines, son las 2 partes más representativas.
Más allá de representar alrededor del 90% de la huella de carbono, un aspecto importante es que el impacto generado en ambas etapas depende de las materias primas utilizadas y/o orígenes de éstas, y por lo tanto los departamentos de nutrición y de compra de materia prima van a desarrollar un papel muy relevante para reducir esta huella de carbono.
En la Figura 1 se muestra un ejemplo de huella de carbono de la producción de 1kg de carne de cerdo, con la contribución de cada tipo de emisiones y etapas del proceso productivo.
Figura 1. Ejemplo de infografía de la huella de carbono de la producción de 1 kg de carne de cerdo con la contribución relativa de las distintas etapas productivas. Fuente: Grupo Vall Companys.
MATERIAS PRIMAS DEL PIENSO: TIPOLOGÍA, ORIGEN Y CIRCULARIDAD
El impacto de las materias primas utilizadas para producir el pienso, la mayoría productos o subproductos vegetales, depende según la bibliografía (Groen et al., 2016; Caro et al., 2018) de factores como:
» El rendimiento del cultivo.
» Los inputs utilizados: fertilizantes, fitosanitarios, combustibles…
» La presencia de deforestación en el país de origen.
» La utilización de energía para el procesado, como en el caso de las harinas proteicas, aceites vegetales o subproductos.
| Teniendo en cuenta que todos estos factores impactan la huella de carbono del producto, existen metodologías publicadas que definen cómo realizar este cálculo. |
El Product Environmental Footprint Category Rules (PEFCR) – Feed for Food Producing Animals es una guía que define de qué datos se debe disponer para el cálculo de la huella del pienso para animales productivos y específica que:
⇒ Se deben utilizar datos primarios en referencia al consumo energético en la fábrica y transporte hasta la granja.
⇒ Se pueden utilizar datos secundarios procedentes de bases de datos para el impacto de la producción de materias primas como cereales, subproductos vegetales, animales o otros.
Por esta razón, existen varias bases de datos secundarios que nos indican el impacto asociado a la producción de 1 unidad de peso de distintas materias primas, que utilizaremos como datos secundarios.
La más conocida actualmente por ser abierta, transparente y dar un impacto distinto según los principales orígenes es la del Global Feed LCA Institute (GFLI).
A continuación, vemos un ejemplo del impacto promedio de distintas materias primas, y la variabilidad que existe, dependiente del origen de producción (Figura 2).
Se observa como la harina de soja es la principal materia prima de las de alta inclusión en los piensos (>10% fórmula) con un mayor impacto en kg de CO2 equivalentes, mientras que los cereales o las harinas de colza y girasol tienen un impacto promedio muy inferior.
⇒ La gráfica también muestra que los aceites vegetales de la soja y la palma son los ingredientes con un mayor impacto por kg de producto.
Figura 2. Valor promedio no ponderado de CO2 equivalentes de las principales materias primas utilizadas para producir piensos compuestos y variabilidad según origen. Las barras de errores muestran los valores mínimos y máximos de impacto para cada materia prima. Fuente: GFLI.
En el caso del impacto de la harina de soja, las altas emisiones están básicamente relacionadas con el alto grado de deforestación en algunos países productores de habas de soja como Brasil o Argentina. Aunque existen los contratos de consumo de soja responsable que ofrecen las garantías a los fabricantes de pienso.
En los países de América del sur, las habas tienen un alto impacto por la deforestación, calculado considerando la deforestación que ha ocurrido en los últimos 20 años en estos países, según la normativa PAS2050-1:2012.
Al contrario, otros orígenes como Canadá o Estados Unidos de América muestran un bajo impacto al no tener la contribución de la deforestación.
La Figura 3 muestra las emisiones en CO2 equivalentes por kg de habas de soja producidas en distintos países, y qué parte es debida propiamente a la producción o a la deforestación.
Figura 3 . Emisiones de CO2 equivalentes para la producción de habas de soja en los principales países productores incluyendo la parte de deforestación. Fuente: GFLI.
El alto impacto de la harina de soja se puede compensar con la utilización de materias primas que puedan reemplazarla o bien utilizar solo orígenes sin deforestación asociada.
Actualmente, los productos alternativos con un alto contenido proteico, disponibilidad comercial y precios competitivos son las harinas de colza o girasol.
En la Figura 4 se ilustra cómo serían dos piensos de cebo de cerdos utilizando solo harina de soja o harina de colza.
Figura 4 . Composición de 2 piensos de engorde en base a harina de soja o de colza y su huella de carbono según contribución de cada ingrediente. Fuente: Grupo Vall Companys y GFLI.
Este cambio supone incrementar la inclusión de harina proteica y de grasas o aceites, para compensar el bajo valor energético y menor contenido proteico de la harina de colza.
Aun así, con estas dietas se consigue reducir alrededor de un 40% la huella de carbono del pienso, que coincide con el valor relativo de la deforestación en dietas que utilizan la harina de soja como única harina proteica.
Otra opción, como muestran estudios recientes, es una mayor inclusión de aminoácidos sintéticos, que nos permite reducir la inclusión de harina de soja y puede resultar en reducciones del 25% de la huella de carbono del pienso (Nakamura & Itsubo, 2019).
Otra posibilidad es reducir el impacto de la alimentación mediante la utilización de productos procedentes de la economía circular como la grasa animal o las harinas de carne.
Sustituir aceites vegetales de soja y palma por grasa animal permite reducir la huella del pienso entre un 15 y 20%, ya que ambos tienen un alto componente de deforestación, y en el caso del aceite de palma hay un peso importante del impacto del proceso de extracción.
También la reciente re-aprobación de las proteínas animales procesadas (PAP’s) permitirá reducir la utilización de harinas de soja, obteniendo una reducción en la huella de carbono similar a la utilización de harina de colza no asociada a procesos de deforestación.
| Cualquiera de estas reducciones debe realizarse desde una lógica de coste, por tanto, será necesario incorporar herramientas que permitan una formulación multiobjetivo que permita una optimización económica, así como medioambiental. |
EMISIONES BIOGÉNICAS
El segundo factor más relevante sobre la huella de carbono de la producción de carne de cerdo son las emisiones biogénicas, que se generan en forma de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O).
Estas emisiones son las que se producen durante la digestión de los piensos, resultado de la fermentación entérica, así como el almacenamiento de los purines.
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, 2019) define como calcular estas emisiones en distintos niveles de complejidad, conocidos como tiers, que van de valores fijos por cabeza a ecuaciones de cálculo según parámetros productivos y digestivos, incorporando distintos factores de emisión según tipología de instalaciones o manejo de las deyecciones.
En la Figura 5 se puede observar la contribución de cada tipología sobre el total de las emisiones biogénicas, siendo el CH4 emitido durante el almacenamiento el mayor contribuyente.
En las emisiones biogénicas también tiene un impacto importante el tipo de alimentación.
Figura 5. Contribución de las distintas tipologías de emisiones biogénicas para la producción de 1 kg de carne de cerdo basado en el método descrito en el IPCC 2019.
En las emisiones biogénicas también tiene un impacto importante el tipo de alimentación.
1 / En primer lugar, las emisiones de CH4 producto de la fermentación entérica dependen de la fibra digestible en la dieta (Rigolot et al., 2010). Sin embargo, en este caso es frecuente la utilización del valor de tier 1, menos complejo, de 1,5 kg de CH4 por cabeza y año.
En el caso de el CH4 emitido durante la gestión del purín es habitual calcularlo en base a las dietas utilizadas porqué una mayor o menor digestibilidad de la dieta resulta en diferencias en la excreción de materia orgánica, calculada como sólidos volátiles, que nos determinará la cantidad final emitida. En este caso, la utilización de subproductos fibrosos (cuartas, harinas de girasol…) puede resultar en una mayor excreción de sólidos volátiles, incrementando las emisiones biogénicas, aunque por otro lado reduciría las emisiones relativas al propio pienso.
2 /Otro factor importante es la excreción de nitrógeno, ya que está directamente relacionada con las emisiones de N2O.
Este gas tiene un potencial de efecto invernadero, casi 300 veces superior al CO2, de modo que, aunque las emisiones son bajas, su efecto equivalente sobre el calentamiento global es relevante.
En este caso también juega un papel importante la digestibilidad y retención del nitrógeno. La digestibilidad determinará qué parte del nitrógeno en las heces es orgánico y qué parte inorgánica, que es la que puede volatilizarse en forma de amoníaco, y que al depositarse al suelo se nitrifica y desnitrifica, emitiendo finalmente nitrógeno en forma de N2O (Beline et al., 2001).
Por último, la retención determina qué cantidad de nitrógeno es excretada y potencialmente productora de N2O, ya sea directa o indirectamente.
CONCLUSIONES
En resumen, actualmente el cálculo de la huella de carbono se ha conviertido en un requerimiento sea por parte de los consumidores o bien por temas regulatorios y por este motivo es necesario empezar a trabajar en los cálculos y fijar una metodología transparente que permita comparar distintos productos.
La alimentación es el principal factor de la huella de carbono de la producción de carne porcina, con una contribución de alrededor del 60-70% del total de la huella, y condiciona directamente a la generación de emisiones biogénicas.
| La alimentación es el principal factor de la huella de carbono de la producción de carne porcina, con una contribución de alrededor del 60-70% del total de la huella, y condiciona directamente a la generación de emisiones biogénicas. |
Para reducir la huella de carbono es necesario minimizar la entrada de materias primas que provengan de países con un alto grado de deforestación, ya que durante los 20 años posteriores a la deforestación se les da un impacto de CO2 superior al relativo a la producción de los cultivos.
La utilización de productos de la economía circular como la grasa animal o las proteínas animales procesadas nos permite reducir la huella de carbono del pienso sin perjudicar los resultados productivos.
