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fermentación entérica

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by

mario alberto lopez

on 9 November 2013

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Transcript of fermentación entérica

emisiones de gases de efecto invernadero
Fermentación Entérica
Agricultura
Contribución de emisiones por categoría y subcategoria
La contribución de las emisiones de GEI en 2010 por categoría en términos de CO2 eq. es la siguiente
Energía representó 67.3% (503,817.6 Gg) Agricultura, 12.3% (92,184.4 Gg);
Procesos Industriales, 8.2% (61,226.9 Gg);
Uso del Suelo Cambio de Uso del Suelo y Silvicultura, 6.3%(46,892.4 Gg)
Desechos, 5.9% (44,130.8 Gg)
FERMENTACIÓN
ENTÉRICA
La fermentación entérica forma parte de la
descomposición de los alimentos que ocurre principalmente
en rumiantes; en este proceso se libera
metano como subproducto. Por otra parte, el estiércol
generado en los sistemas ganaderos puede provocar
impactos ambientales negativos si no existe
un control en su almacenamiento, transporte
y disposición final, debido tanto a la emisión
de metano y oxido nitroso hacia la atmosfera como
a la acumulación de micro y macro nutrientes en
el suelo y en los cuerpos hídricos superficiales
(Rodríguez, 2012). El oxido nitroso generado por
el manejo de estiércol proviene de su descomposición
en condiciones anaeróbicas, estas condiciones
se presentan en lugares donde se cría un
numero elevado de organismos en un área confinada
(PICC, 1996).
Estimación de la emisión de CH4 de la fermentación entérica
En el caso de las emisiones de CH4 entérico por parte del ganado, es necesario disponer de datos sobre la cabaña ganadera, de los distintos sistemas de producción y particularmente de aquellos parámetros clave para el cálculo de las emisiones. Según las últimas directrices del IPCC IPCC, 2006), en el capítulo destinado a las emisiones de la ganadería, el CH4 procedente de la fermentación entérica de los rumiantes se calcula multiplicando el número de animales que emiten dicho gas por un factor de emisión anual (FE) para el ganado bovino y ovino. Este factor de emisión, expresado en kilos de CH4 por cabeza y año, depende de la ingestión de energía bruta (EB) y del factor de conversión de CH4 (Ym)
Donde:
FE = Factor de emisión de CH4 (kg CH4/cabeza/ año)
EB = Energía bruta ingerida (MJ/cabeza)
Ym = Factor de conversión de CH4, expresado como la fracción de la EB del alimento que se transforma en CH4
El ganado emite CH4 como consecuencia de la fermentación de los alimentos en el tracto digestivo. Este gas se emite como subproducto de la fermentación microbiana de los hidratos de carbono, fundamentalmente en el rumen pero también en el intestino, grueso, por la cual son degradados a ácidos grasos volátiles que son absorbidos.
La fermentación de los hidratos de carbono resulta en la producción de hidrógeno que las bacterias metanogénicas utilizan para reducir el carbono del CO2 a CH4(Moss et al., 2000). Este CH4 es emitido a la atmósfera principalmente mediante eructos, y en menor medida a través de la respiración o de flatulencias.
En cuanto a los factores relacionado con el alimento, la producción de CH4 depende de la cantidad y calidad de aquel.
Generalmente, la cantidad de CH4 liberada aumenta con la cantidad de alimento ingerido, aunque la tasa de producción por kg de alimento consumido puede disminuir al aumentar el nivel de alimentación, (Blaxter y Clapperton, 1965; Aguilera y Prieto, 1991; Johnson y Johnson, 1995; Moss et al., 1995;Mills et al., 2003). Esta variación se debe fundamentalmente a que al aumentar la ingestión de materia seca se acelera el paso del alimento por el aparato digestivo, disminuyendo el tiempo disponible para la fermentación ruminal (Hindrichsen et al., 2006).
Emisiones de CH4 a partir del estiércol

Predicción de las pérdidas de ch4 afectados por la digestibilidad de la dieta
Algunos autores han establecido modelos que relacionan la composición de la dieta consumida con valores de Ym el método más habitual es la cámara respiratoria (Johnson et al., 2000), con el que tradicionalmente se han medido estas emisiones, La ecuación propuesta por Moe y Tyrrell (1979) para bovino relaciona otros parámetros con las pérdidas de CH4 como la celulosa, hemicelulosa y los residuos solubles de las dietas.
Emisiones de CH4 procedentes del manejo del estiércol
Para estimar las emisiones de CH4 procedentes de los sistemas de manejo del estiércol, en primer lugar se debe dividir la población de animales en las especies y categorías aplicables que reflejen las diversas cantidades de estiércol que produce cada animal y la forma de manejo del estiércol.
Como se describe en las Directrices del IPCC, los cuatro pasos principales para estimar las emisiones de CH4 procedentes del estiércol del ganado son:
i) reunir datos de la población según lo indicado en la sección relativa a la caracterización de la población de ganado;
ii) usar los factores de emisión por defecto del IPCC, o establecer factores de emisión sobre la base de las características del estiércol (Bo, SV, FCM) para cada población de ganado (especie,categoría o subcategoría) y sistema de manejo del estiércol que corresponda;
iii) multiplicar cada factor de emisión por la población de ganado que se haya definido, para obtener la estimación de las emisiones de CH4 procedentes de esa población en particular;
iv) sumar las emisiones de toda la población de ganado definida, para determinar las emisiones nacionales.Emisiones de CH4 procedentes del manejo del estiércol
Para estimar las emisiones de CH4 procedentes de los sistemas de manejo del estiércol, en primer lugar se debe dividir la población de animales en las especies y categorías aplicables que reflejen las diversas cantidades de estiércol que produce cada animal y la forma de manejo del estiércol.
Como se describe en las Directrices del IPCC, los cuatro pasos principales para estimar las emisiones de CH4 procedentes del estiércol del ganado son:
i) reunir datos de la población según lo indicado en la sección relativa a la caracterización de la población de ganado;
ii) usar los factores de emisión por defecto del IPCC, o establecer factores de emisión sobre la base de las características del estiércol (Bo, SV, FCM) para cada población de ganado (especie,categoría o subcategoría) y sistema de manejo del estiércol que corresponda;
iii) multiplicar cada factor de emisión por la población de ganado que se haya definido, para obtener la estimación de las emisiones de CH4 procedentes de esa población en particular;
iv) sumar las emisiones de toda la población de ganado definida, para determinar las emisiones nacionales.
Emisiones de CH4 procedentes del manejo del estiércol
Emisiones de CH4 (mm) = Factor de emisión • Población / (106 kg/Gg)
Tasas de excreción de sólidos volátiles
SV = EB • (1 kg-dm/18,45 MJ) • (1 – ED/100) • (1 – CENIZAS/100) donde:
SV = excreción de sólidos volátiles por día sobre la base del peso de la materia seca, en kg-dm/día EB = Estimación de la ingestión media de alimentos por día, en MJ/día, ED = Energía digestible presente en los alimentos, en porcentaje (p.ej. 60%) CENIZAS = contenido de cenizas del estiércol, en porcentaje (p.ej. 8%)
Nota: El valor 18,45 representa la densidad de energía de los alimentos expresada en MJ por kg de materia seca. Este valor se mantiene relativamente constante en una amplia gama de forrajes y alimentos a base de granos consumidos por el ganado.
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Propuestas de acción
Ganadería
Porcinos
establecimiento de cercas vivas con especies fijadoras de nitrógeno
recuperación de pasturas con especie de pasto mejorado y de mayor digestibilidad
ajuste de las dietas animales para reducir CH4 producto de la fermentación entérica
aprovechamiento de purines en fertirriego para los potreros
Potencial de reducción de 100 toneladas de CO2 e por año.
manejo de remanentes y excretas animales
instalación de un biodigestor y aprovechamiento de biogas producido en las mezcladoras de elaboración de concentrados
tratamiento de las lagunas de oxidación con microorganismos eficientes
establecimiento de barreras vivas de bambú en la periferia de granja porcina



Emisiones de gases de efecto invernadero en la agricultura
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