Economía circular en alimentación animal e impacto ambiental Alba Cerisuelo Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA), Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) Mesa Redonda. Cómo minimizar la degradación de los recursos naturales, en un momento en que la demanda de alimentos, piensos, fibra y los bienes y servicios procedentes de la agricultura y ganadería está aumentando rápidamente
Contenido 1. Ganadería en el contexto del Pacto Verde Europeo – economía circular
2. Proyectos en desarrollo en IVIA
Pacto Verde Europeo (European Green Deal) Cero emisiones netas en Europa en 2050, reducción del 55% en 2030 (con respecto a los valores de 1990). Presenta una hoja de ruta para hacer la economía de la UE sostenible. Promueve la transición a un sistema alimentario sostenible medio ambiental, social y económicamente: •
Impacto ambiental neutro o positivo
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Biodiversidad
•
Seguridad alimentaria, nutrición y la salud de las personas, acceso igualitario a alimentos seguros y saludables
•
precios asequibles, pero que resulten rentabilidad y competitividad al sector
Pacto Verde Europeo (European Green Deal) Cero emisiones netas en Europa en 2050, reducción del 55% en 2030 (con respecto a los valores de 1990). Presenta una hoja de ruta para hacer la economía de la UE sostenible. Plan para la Economía Circular (2020, EEEC 2021-2023): •
Aumentar el uso eficiente de recursos, deteniendo el cambio climático, revirtiendo la pérdida de biodiversidad y reduciendo la contaminación.
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Reducción de la presión sobre los recursos naturales
Ganadería (food systems) Actividad económica que genera emisiones (contaminación)
¿Qué gases?
CH4 CO2 N2O NH3
GEI 7.1 Gigatoneladas de CO2equiv./año (14.5% GHG origen Gerber el antropogénico) al. (2013) NH3 76,7% de las emisiones de la agricultura (95%) en Europa EEA(2021)
Ganadería (food systems) Actividad económica que genera emisiones (contaminación)
Principales fuentes de emisión de GEI Manure management Energy consumption
10% 5%
Feed 44%
Entheric fermentation
41%
FAO (2018)
Alimentación: clave en la mitigación Fabricación de piensos
Fermentación entérica rumiantes
Manejo de deyecciones
+ NH3
Fabricación de piensos Materias primas: elevada carga ambiental asociada a origen, prácticas de cultivo, cambios de uso de suelo (ACV) (Lassaleta et al., 2019) Mitigación: uso de ingredientes de baja huella ambiental •
Producción no ligada a deforestación (soja) / local (Europa)
•
Subproductos industria agroalimentaria y energética
•
Nuevas materias primas producidas con menos recursos
•
No competencia con alimentación humana
Reutilización de alimentos secundarios a otros procesos no aptos para consumo humano (non-edible) y de producción local, necesidad a medio-largo plazo para reducir el impacto ambiental de los piensos y aumentar la sostenibilidad y soberanía de la ganadería (FEFAC, 2019).
Fabricación de piensos Materias primas: •
86% ingredientes no aptos para alimentación humana (non-edible)
•
14% restante aptos (edible) incluye 1/3 cereales y 75% soja mundiales 2.0 2,8 kg y 3,2 kg de alimentos aptos para alimentación humana/ kg de carne en rumiantes y monogástricos, respectivamente
(Mottet et al., 2017; CESFAC, 2021)
Fabricación de piensos Materias primas: Nuevas materias primas, ¿por qué no?
Subproductos “locales” • Subproductos cereales • Subproductos industria olivarera • Subproductos colza • PAPs • Subproductos panadería • Subproductos quesería • Nuevos subproductos
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Insectos Algas (micro y macro) Proteínas microbianas Residuos urbanos
Manejo de deyecciones Deyecciones: asociadas a contaminación ambiental (nutrientes) Mitigación: estrategias de alimentación que aumenten digestibilidad/eficiencia alimentaria para reducir volumen
La alimentación es capaz de modificar volumen y composición/degradabilidad del purín (Cerisuelo et al., 2012; Philippe and Nicks, 2015; Beccaccia et al., 2015; Ferrer et al., 2020; Ferrer et al., 2021)
Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA-IVIA), Segorbe (Castellón)
Consellería d’Agricultura, Medi Ambient, Canvi Climàtic I Desenvolupament Rural
ALIMENTACIÓN ANIMAL
Trabajos IVIA en economía circular Subproductos agroindustriales Piensos con menor impacto ambiental Ganadería sostenible
Trabajos IVIA en economía circular ALIMENTACIÓN ANIMAL
2012-2014. MICINN (AGL2011-30023-C03-01GASPORC). Ammonia and greenhouse gas emissions from pig slurry and its potential biogas production or fertilizer value, related to slurry variability induced through feeding strategies. 2015-2017. Programa Retos-Sociedad. MINECO (AGL2014-56653-C3-3-R; COPIG). Valoración in vivo del valor nutricional y consecuencias productivas del orujo graso de aceituna y pulpa de cítricos en piensos de porcino. 2019-2022. Programa Retos-Sociedad. MINECO (RTI2018-095246-B-C22; EFFIPIG). Uso de subproductos mejorados en dietas de cerdos para incrementar la salud intestinal y la sostenibilidad de la producción porcina.
IM
E OV PR
D
Trabajos IVIA en economía circular ALIMENTACIÓN ANIMAL 2015-2018. Programa Retos-Colaboración. MINECO (RTC-2015-3265-5). Evaluación del valor nutricional de los subproductos de camelina sativa en aves y porcino e implementación de estrategias de mejora de su valor nutritivo mediante la utilización de enzimas en el pienso. Camelina sativa
2018. Programa H2020-SFS-2018-2020 (Sustainable Food Security). Topic: CE-SFS-252018 (Integrated system innovation in valorising urban biowaste). Unión Europea. Value chains for disruptive transformation of urban biowaste into biobased products in the city context (WaysTUP!). Mosca soldado negra alimentada con subproductos (non-edible)
Trabajos IVIA en economía circular ALIMENTACIÓN ANIMAL
2018. Ayudas para la cooperación en el marco del Programa de desarrollo rural de la Comunitat Valenciana 2014-2020 (AGCOOP_C/2018/011). Gestión y aprovechamiento del alperujo en alimentación del ganado vacuno extensivo en las comarcas de L’Alt y Baix Maestrat y Els Ports.
Trabajos IVIA en economía circular 1. Valoración nutricional: nutrientes digestibles (energía y AA), matrices de nutrientes más precisas
2. Estudio rendimientos productivos y calidad de producto: IT, grasa dorsal, producción huevos, calidad carne, calidad huevos,… NIVEL MÁXIMO DE INCLUSIÓN
Trabajos IVIA en economía circular 3. Estudio de emisiones a partir del PURÍN (UPV) para NIVEL MÁXIMO DE INCLUSIÓN
4. Estudio salud intestinal mediante análisis de metaboloma y microbioma para NIVEL MÁXIMO DE INCLUSIÓN
Trabajos IVIA en economía circular Objetivos línea Alimentación Animal: • Desarrollar/completar matrices de nutrientes de subproductos/nuevas materias primas • Establecer nivel de inclusion óptimo en base a estrategia integral: rendimientos productivos, emisiones de gases y salud • Proponer nuevas medidas de mitigación • Asociar potencial de emisión de las deyecciones a la alimentación (inventarios de emisiones de gases, B0) (UPV: Dr. Salvador Calvet)
Nutrientes retenidos
Principales resultados Ingredientes /Ref.
Especie
Fase
Valor nutric.
Rendimiento prod.
Calidad prod. final
Volumen deyecciones
Emisiones potenciales
Pulpa cítrica ensilada
Porcino
Acabado
DE: 1676 kcal/kg MS
No effectos negativos hasta 10%
No efectos negativos hasta 15%
No efecto
-
(Moset et al., 2015)
Aumento de emisiones -por animal/día-
DDGS Sorgo
Porcino
Acabado
-
No effectos negativos hasta 10% 30-35%
No efectos
Harina colza
Porcino
Acabado
-
No effectos negativos hasta 20%
Incremento grasa en la canal
Incremento (20%)
Disminución de CH4 (12%)
Pulpa cítrica + Garrofa
Porcino
Acabado
-
Niveles 7,5 y 15% (no valorable)
-
Incremento con garrofa (37%)
Disminución de NH3 (26%) y CH4 (7%) en niveles altos
(Cerisuelo et al., 2012) (Torres-Pitarch et al., 2014)
(Beccaccia et al., 2015)
Principales resultados Ingredientes/ Ref.
Especie
Fase
Valor nutric.
Pulpa cítrica + jabón cálcico
Porcino
Acabado
-
Harina y torta de camelina
Pocino, pollos y gallinas
Crecime nto/40 s. puesta
DE: 3027/ 3307 kcal/kg MS DP: 56-69% (porcino)
No effectos hasta 10% inclusión
+ω3 en huevo
Orujo aceituna (graso y desengrasado)
Porcino
Acabado
DE: 16582488 kcal/kg MS
No effectos hasta 12%
+ ácido oleico en grasa subcutánea
(Antezana et al., 2015)
(Cerisuelo et al., 2022) y otros
(Ferrer et al., 2018-2020)
Rendimiento prod. 3,5-7% jabón cálcico + 20% pulpa cítrica
Calidad prod. final
-
Volumen deyecciones
Emisiones potenciales
No efecto
Jabón (7%): disminución NH3 (39%) y aumento CH4 (25%)
Aumento
-
Aumento (sg. nivel inclusion y tipo de orujo) (19%-33%)
Reduce CH4 (30%)
Aumento de emisiones por animal/día
Principales resultados Ingredientes/ Ref.
Especie
Fase
Valor nutric.
Rend. prod.
Calidad prod. final
Volumen deyecciones
Emisiones potenciales
Pulpa citrica deshidrat. (tromel vs. solar)
Porcino
Acabado
DE: 3287-2999 kcal/kg MS
No effectos negativos hasta 24%
No efectos hasta 24%
No efectos
Disminución NH3
Orujo aceituna (graso vs. ciclón)
Porcino
Acabado
DE (kcal/kg MS): 1714 (graso) y 2260 (ciclón)
En curso
En curso
En curso
En curso
Bagazo de cerveza (solar vs. biomasa)
Porcino
Acabado
DE (kcal/kg MS): 2691 (solar) y 3074 (Bio). Valor proteico en curso
En curso
En curso
En curso
En curso
Harina de mosca soldado negra (full fat vs. desengrasada)
Pollos
Crecim.
En curso
En curso
En curso
-
-
(Ferrer et al., 2022)
Nuestra visión sobre la economía circular en alimentación animal Economía circular 2.0:
• •
Es posible incorporar mayor cantidad y nuevos subproductos con éxito, pero es necesario estudiar con mayor precisión necesidades, valoración nutricional de alimentos, impacto ambiental en granja (volumen y emisiones).
•
Es necesario mejorar el valor nutricional de los subproductos fibrosos: pretratamientos y enzimas serán claves. •
Pretratamientos: secado (vapor y sobrepresión, solar,…), hidrólisis, fermentación sólida (Sadh et al., 2018), AFE,…
•
Enzimas exógenas: carbohidrasas, proteasas, fitasas,… (Yang et al., 2021). Innovación tecnológica y en biotecnología clave para la sostenibilidad
Nuestra visión sobre la economía circular en alimentación animal Economía circular 2.0:
• •
Necesidad de hacer estudios integrados (producción, purín, salud) para valorar el impacto medioambiental real.
•
Debemos aprovechar los efectos de los subproductos fibrosos sobre la salud.
Nuestra visión sobre la economía circular en alimentación animal A tener en cuenta: • Subproductos deben convivir con otras materias primas en las formulas • Impedimentos legales a la economía circular. Ej. alimentación de insectos • Economía circular no siempre reduce emisiones (potencial vs. volumen de deyecciones) • I+D+i
Economía circular en alimentación animal e impacto ambiental Alba Cerisuelo Centro de Investigación y Tecnología Animal (CITA), Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA)