Desenho de instalações para suínos. Pontos estratégicos para o futuro (3/3): alterações climáticas

Nos últimos anos, as alterações climáticas obrigaram os governos de todo o mundo a implementar legislação para reduzir a pegada de carbono de todos os sectores da sociedade, incluindo a produção de suínos. Como resultado, muitas novas tecnologias foram desenvolvidas para responder a estas exigências.

Gases de efeito estufa

Os gases com efeito de estufa (GEE) tornaram-se uma preocupação crescente nas últimas décadas devido aos seus efeitos potencialmente nocivos no clima global. A emissão de gases procedentes da pecuária, que inclui dióxido de carbono (CO₂), metano (CH₄) e óxido nitroso (N₂O ou N₂X), é um dos principais responsáveis de GEE. Além disso, também preocupa a emissão de amoniaco (NH₃).

Na produção de suínos, a gestão dos chorumes é uma fonte de emissões de CH4 e N2O. Predomina a gestão do chorume líquido, enquanto os sistemas de chorume seco e de palha estão mais presentes na produção extensiva e biológica de suínos. A maior parte das emissões de GEE provenientes da gestão de chorume líquido são sob a forma de CH4, enquanto o N2O está menos presente e é mais gerado em sistemas de chorume seco. Este artigo centra-se na produção de suínos em grande escala e, por conseguinte, principalmente na gestão dos chorumes líquidos.

Tabela 1. Distribuição da emissão de equivalentes de CO₂ (CO2-e) por porco desde o nascimento até à engorda com 115 kg (SEGES, 2021).

*Incluída a contribuição da porca.

Ao tentar reduzir os GEE, é importante saber como é possível obter a maior redução com o menor custo. O quadro acima mostra claramente que as rações são a maior contribuição para os GEE, com o metano das fezes em segundo lugar. Obviamente, a contribuição das rações só pode ser reduzida através do aumento da eficiência alimentar, que é principalmente atribuída a uma melhor genética. Por conseguinte, centrar-nos-emos principalmente na redução do metano, do N2O e noutras tecnologias de conservação de energia. As tecnologias mais importantes são apresentadas de seguida.

Refrigeração de chorumes

A temperatura do chorume é normalmente de cerca de 20-24 oC, semelhante à temperatura ambiente da casa. A temperaturas mais baixas, o crescimento dos microrganismos será menor e a produção de CH4, CO2 e NH3 diminuirá exponencialmente com a diminuição da temperatura.

Tabela 2. Vantagens e inconvenientes do arrefecimento de chorumes

O arrefecimento do chorume é feito através da instalação de tubos PEL de 25-30 mm na base de betão da fossa de chorume. Os tubos são instalados a uma distância de 30-40 cm e fixados ao aço de reforço. Um circuito fechado de tubos ligados a uma ou mais bombas de calor transporta água fria através da base da fossa, reduzindo a temperatura do chorume e aquecendo a água no interior do tubo. A bomba de calor funciona como um frigorífico e arrefece a água enquanto transfere o calor recuperado para um sistema de tubagem para fornecer água quente que é utilizada para aquecer as áreas onde o calor é necessário, normalmente as unidades de parto e de desmame. A bomba de calor funciona com eletricidade e a produção de calor é normalmente 4 vezes superior à energia consumida em kW. Se o calor recuperado for totalmente utilizado, o efeito GEE é de 1,0, 0,8 e 3,4 kg de CO2-e por porco, incluindo porcas reprodutoras, porcos de 7-30 kg e porcos de 30-115 kg, respetivamente, com um efeito de arrefecimento de 10 W/m2.

Tabela 3. Refrigeração de chorumes – efeitos e custo de investimento

Retirada frequente de chorume

O chorume é uma mistura de urina, fezes e água e, se não for gerido, pode decompor-se e produzir CH4. O processo de decomposição pode ser controlado através da remoção frequente do chorume e da sua aplicação nas culturas como fertilizante. A frequência da remoção do chorume é geralmente uma vez a cada 7 dias.

Tabela 4. Vantagens e inconvenientes da retirada frequente de chorumes.

Nos sistemas de chorume convencionais, os tampões são removidos por meio de uma vara através da abertura da ranhura. É importante começar pelo tampão da secção mais afastada do tanque de recepção para remover todos os resíduos. O chorume é transferido por um tubo da secção para o tubo principal, que conduz ao tanque de recepção. O sistema pode ser automatizado e incluir válvulas estrategicamente colocadas no tubo que são abertas por um interruptor elétrico.

Tabela 5. Retirada frequente de chorume - efeitos sobre as emissões.

Acidificação

É adicionado um ácido e misturado com o chorume para baixar o seu pH.

A tecnologia consiste num sistema de chorume convencional no interior dos recintos, mas sem tampões. O chorume é esvaziado diariamente das pavilhões e armazenado num tanque de processamento. Um ácido, geralmente ácido sulfúrico (com uma concentração de 93-96%), é então cuidadosamente adicionado ao chorume. O ácido é adicionado a partir de um recipiente colocado sobre células de carga para controlar a utilização. São utilizados cerca de 11-13 kg de ácido por tonelada de chorume. Os sensores que medem o pH são a base principal do controlo. Quando o nível de pH da mistura de ácido e chorume atinge 5,5, a maior parte da mistura é bombeada de volta para os fossas, enquanto o resto é bombeado para um tanque de armazenamento. A superfície das fossas é dividida em unidades de 1.000-1.500 m2 que são esvaziadas e enchidas com o chorume processado.

As emissões de odores podem ser reduzidas através da adição de um filtro de tambor que separa os sólidos do líquido. O sistema combinado tem certificação BAT e pode reduzir os odores em 61%.

Um estudo recente da Universidade de Aarhus indica que pode ser possível reduzir a quantidade de ácido para 2-3 kg/tonelada de chorume, obtendo simultaneamente um forte efeito na redução de CH4 e NH3. Por conseguinte, a acidificação em doses reduzidas poderia ser uma estratégia viável para atenuar os GEE. Além disso, novos estudos que utilizam ácido acético (CH3COOH) em vez de ácido sulfúrico indicam que este poderia reduzir o custo de funcionamento e tornar o sistema mais aplicável em países onde o ácido sulfúrico não está facilmente disponível. Além disso, os riscos da utilização de um composto mais fraco, como o ácido acético, são menores.

Tabela 6. Acidificação dos chorumes – efeitos sobre as emissões.

*Redução se combinado com filtro de tambor.