Silvana Daguerre es ingeniera técnica agrícola, ingeniera agroalimentaria y agroambiental y Máster en Gestión, Tratamiento y Valorización de Residuos Orgánicos por la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche. Su Trabajo Fin de Máster  ‘Recuperación de amoniaco mediante membranas semipermeables a partir de residuos ganaderos’ tiene como objetivo recuperar nitrógeno para reutilizarlo como sulfato de amonio en agricultura. El director del TFM de la estudiante, Raúl Moral, explica que este elemento se emite a la atmósfera durante la gestión de residuos ganaderos -por ejemplo, en fosas o estercoleros- ocasiona lluvia ácida y pérdida de bienestar animal, si se produce en el interior de alojamientos ganaderos.

Porc Basque // Carlos Octavio Uranga CC Flickr

Porc Basque // Carlos Octavio Uranga CC Flickr

La estudiante del Máster explica que para llevar a cabo el proceso de recuperación del nutriente nitrógeno asociado al amoniaco es necesario poner en contacto directo el residuo líquido con la membrana semipermeable. Este sistema permite que atraviese al gas amoniaco, pero no el líquido residual. De esta forma, aclara Daguerre, se puede extraer el gas del residuo y evitar su emisión. “Si eliminamos el nitrógeno en forma de amonio del purín, se mejora la eficiencia del sistema de digestión anaerobia porque el amoniaco ralentiza la formación del biogás que se produce en esta digestión”, puntualiza. Por este motivo, la extracción del amoniaco mediante esta técnica novedosa evita su liberación a la atmósfera, permite utilizarlo como fertilizante nitrogenado líquido en el suelo y, además, mejora la eficiencia de la biometanización si se realiza antes de la digestión anaeróbica. El director del TFM señala que aunque esta tecnología todavía se debe trabajar para poder trasladarla a escala industrial, los datos obtenidos en el trabajo de Silvana Daguerre evidencian que es posible recuperar nutrientes de un residuo como el purín de forma muy eficiente.

“La recuperación de amonio ha sido de entre el 70 y el 98% del que había presente en el purín y ha habido muy poca pérdida por volatilización “, cuenta Daguerre. El procedimiento se puede aplicar en diferentes tipos de purines de cerdos de engorde o lechones  y, además, se podría estudiar su uso en otro tipo de estiércol como gallinaza o vacuno. La estudiante explica que utilizó aguas sintéticas con elevado contenido en amonio para determinar el poder máximo de captación del sistema que fue muy elevado en todos los casos. En esta misma línea, se experimentó con otro contenido elevado en materia orgánica y el que se recuperó casi el 100%.

Para recuperar el amonio, la estudiante trabajó con 4 frascos de 2 litros cada uno en los que colocó diferentes concentraciones de la materia a estudiar. Dentro de cada  frasco, se sumergía la membrana  recirculando por su interior ácido sulfúrico con un pH inferior a 1, mientras que en el frasco el pH oscilaba entre 8,5 y 9,3. De esta forma, la diferencia de pH facilitaba el intercambio gaseoso a través de la membrana y la captación de amonio en el ácido sulfúrico.

La línea de investigación del TFM se desarrolla en colaboración con el Departamento de Agricultura de Estados Unidos. En concreto, el dispositivo específico se optimizó y utilizó por primera vez en España para el trabajo de Silvana Daguerre. “Se trata de un material que se debe manipular con cuidado, por lo que sería necesario  perfeccionar  el sistema para evitar su rotura”, aclara. A pesar de este inconveniente, la autora del TFM destaca que el mantenimiento de un sistema de este tipo es mínimo porque, por ejemplo, el ácido utilizado se recircula y no es necesario reabastecerlo.

Entre las ventajas del sistema de membranas semipermeables, Silvana  Daguerre destaca la posibilidad de recuperar nutrientes de un residuo que pueden volver a ser utilizados. Por este motivo, el proceso facilitaría el paso a un sistema de residuo cero que contribuiría a disminuir la emisión de gases de efecto invernadero y a reducir el cambio climático. Para la ingeniera, sería positivo avanzar en estas líneas de trabajo y abordar su uso en más productos además de los purines, como lodos o lixiviados. Los resultados de la investigación serán publicados próximamente.