El digestato es un subproducto resultante del proceso de digestión anaerobia, en el cual se degrada la materia orgánica para la producción de biogás.
Este material rico en nutrientes ofrece una alternativa sostenible a los fertilizantes sintéticos y se considera clave dentro del modelo de economía circular.
Implementar una gestión adecuada de este recurso es un aspecto fundamental en el funcionamiento de una planta de biogás, debido a los volúmenes generados y la necesidad de un uso seguro y eficiente, además de complementar la economía circular y engranar a la industria del biometano con la actividad agrícola y ganadera.
Para ello, es necesario considerar las distintas opciones de valorización sostenible del digestato, abordando sus retos de gestión, estrategias de tratamiento y beneficios ambientales y económicos.
Retos en la gestión del digestato
Uno de los principales desafíos en la gestión del digestato es el volumen generado en las plantas de biogás. Según el informe de la European Biogas Association (EBA), “Exploring digestate’s contribution to healthy soils” , la producción de digestato en Europa en 2022 ascendió a 31 millones de toneladas de materia seca (Mt DM), con proyecciones de crecimiento hasta 177 Mt DM para 2050.
En este sentido, un manejo inadecuado de este recurso conlleva una serie de dificultades y problemas logísticos y ambientales, tales como:
- El almacenamiento: Se requieren infraestructuras adecuadas para su almacenamiento seguro antes de su aplicación.
- El transporte: El contenido de agua del digestato puede superar el 90%, lo que eleva los costos logísticos y limita su viabilidad comercial.
- La emisiones y olores: Aunque la digestión anaerobia reduce los compuestos volátiles, el digestato puede emitir amoníaco (NH₃) y óxidos de nitrógeno (N₂O) si no se maneja adecuadamente, aunque siempre serán emisiones menores alas de las deyecciones animales almacenadas al aire libre.
- El impacto en el suelo y aguas subterráneas: La aplicación excesiva o incorrecta del digestato podrían provocar la lixiviación de nitratos, afectando la calidad del agua. Medir y equilibrar los minerales contenidos, especialmente en la fracción líquida, permitirá realizar dosificaciones correctas y a medida de las necesidades.
- Diferencias en el contenido de nutrientes: No todos los digestatos contienen la misma proporción de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), lo que dificulta su estandarización para su comercialización como fertilizante. Su gestión requiere controles de calidad para garantizar su seguridad ambiental y agronómica.
- Una regulación heterogénea: En Europa, la normativa sobre el uso del digestato varía entre países, lo que dificulta su comercialización transfronteriza y limita su aprovechamiento en ciertos sectores agrícolas.
Para enfrentar estos retos, es necesario implementar estrategias tecnológicas y regulatorias que permitan optimizar la separación sólido-líquido de los digestatos y reducir su volumen, usar tecnologías de recuperación de nutrientes, desarrollar normativas claras y homogéneas en la UE para facilitar su comercialización y uso seguro, y aplicar métodos de mitigación de olores y emisiones, como la inyección directa en suelos o el uso de biofiltros.
La gestión sostenible del digestato no sólo mitiga sus impactos ambientales, sino que también lo convierte en un insumo estratégico para la bioeconomía circular, fomentando la sostenibilidad agrícola y reduciendo la dependencia de fertilizantes químicos convencionales.
Estrategias de valorización sostenible de los digestatos
La valorización del digestato es clave para transformar este subproducto en un recurso útil para la agricultura, la industria y la bioeconomía circular.
La implementación de tecnologías avanzadas permite mejorar su calidad, facilitar su uso y reducir su impacto ambiental.
Veamos, a continuación, las principales estrategias de valorización sostenible del digestato.
Separación de fases:
La separación del digestato en fracción sólida y fracción líquida permite mejorar su manejo y aprovechar sus componentes de manera más eficiente.
Dentro de las técnicas de separación sólido-líquido, nos encontramos con:
- La centrifugación: Separa el digestato en una fracción líquida rica en nitrógeno y una sólida con mayor contenido de fósforo y materia orgánica.
- Las prensas de tornillo o banda: Tecnologías eficientes para reducir el contenido de humedad y facilitar el almacenamiento y transporte de la fracción sólida.
- La decantación y flotación: Métodos físicos que permiten la concentración de nutrientes en las diferentes fases.
La aplicación de estas técnicas de separación de las fracciones sólido-líquidas del digestato permite reducir los costos logísticos, al reducir el contenido en agua y facilitar el transporte y almacenamiento. Además, permite un uso más adecuado para cada una de las fracciones, atendiendo a sus características y un mayor control sobre la aplicación de nutrientes, evitando problemas de lixiviación y sobrecarga de nutrientes en el suelo.
Valorización de la fracción sólida:
La fracción sólida del digestato contiene un alto contenido de materia orgánica estabilizada, lo que la convierte en un excelente recurso para la mejora de suelos y fertilización agrícola.
Dentro de las opciones de procesamiento tenemos:
- El compostaje: Proceso de estabilización biológica que reduce olores y mejora la estructura del material para su aplicación en cultivos.
- Peletización: Transformación del digestato en pellets o briquetas, lo que facilita su transporte y aplicación como fertilizante sólido de liberación lenta.
- Biochar (biocarbón): La pirólisis del digestato permite obtener biochar, un material con capacidad de retención de agua y carbono en suelos.
Valorización de la fracción líquida:
El digestato líquido contiene altas concentraciones de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K), esenciales para la fertilización de cultivos.
Para la recuperación de estos nutrientes, se disponen de los siguientes métodos avanzados:
- El stripping de amoníaco: Permite la extracción de nitrógeno en forma de sulfato de amonio, un fertilizante de alta eficiencia.
- La precipitación de estruvita: Captura fósforo y amonio para producir un fertilizante cristalino de liberación controlada.
- La ósmosis inversa y filtración con membranas: Concentración de nutrientes y recuperación de agua para reutilización.
Además de la recuperación de nutrientes, la fracción líquida puede aplicarse directamente en suelos agrícolas a través de sistemas de riego por goteo o aspersión, mejorando la eficiencia en la absorción de nutrientes.
Para ello, se deben controlar las condiciones de uso, de forma que su aplicación coincida con los periodos de máxima absorción del cultivo y la dosis sea la adecuada, para evitar la acumulación excesiva de sales en el suelo y lixiviación de nitratos.
La valorización de la fracción líquida de los digestatos y su correcta aplicación va a permitir una reducción del consumo de agua y fertilizantes en la agricultura, promoviendo una producción más sostenible.
Innovaciones emergentes en la valorización del digestato
Nuevas investigaciones y desarrollos tecnológicos están permitiendo ampliar el uso del digestato más allá de la fertilización agrícola. Algunos ejemplos de ello son:
- La producción de bioplásticos: Obtención de ácidos grasos volátiles (VFAs) a partir del digestato para fabricar biopolímeros biodegradables.
- El cultivo de insectos: Utilización del digestato sólido como sustrato para la cría de larvas de mosca soldado negra (Hermetia illucens), una fuente de proteínas para alimentación animal. Esto representa una alternativa sostenible a la harina de pescado y la soja, con menor impacto ambiental y mayor eficiencia en el reciclaje de nutrientes.
- La producción de materiales de construcción ecológicos: Investigaciones recientes han explorado la incorporación del digestato en la fabricación de ladrillos bioactivos y cementos sostenibles, aprovechando su contenido mineral y su capacidad de mejorar la resistencia estructural.
Estas innovaciones abren nuevas oportunidades de negocio y refuerzan el papel del digestato en la bioeconomía circular.
Beneficios ambientales y económicos de la valorización del digestato
Uno de los principales impactos positivos del uso del digestato es la reducción de la dependencia de fertilizantes sintéticos y la mejora de la calidad del suelo.
Su alto contenido en materia orgánica estabilizada favorece la retención de agua y nutrientes, previniendo la erosión y degradación de los suelos agrícolas. Además, su aplicación controlada ayuda a minimizar la emisión de gases de efecto invernadero, como el óxido nitroso (N₂O) y el amoníaco (NH₃), y disminuye el riesgo de contaminación de aguas subterráneas por lixiviación de nitratos.
Desde el punto de vista económico, el digestato permite reducir los costes en fertilización agrícola al sustituir insumos sintéticos y mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes, así como escapar a las fluctuaciones de precios de los mercados internacionales.
Además, su comercialización como biofertilizante o su transformación en bioproductos, como bioplásticos y biochar, abre nuevas oportunidades de negocio dentro de la economía circular.
Esto beneficia tanto a los agricultores como a las plantas de biogás.
Por último, el impulso a la valorización del digestato puede atraer inversiones y apoyo gubernamental, alineándose con políticas de transición ecológica y economía circula y crea oportunidades de emprendimiento innovador en las áreas rurales.
Los incentivos y regulaciones favorables pueden acelerar la adopción de tecnologías innovadoras, fortaleciendo el sector del biogás y promoviendo prácticas agrícolas más sostenibles.
El digestato es un recurso valioso dentro de la bioeconomía circular, con un gran potencial para su valorización sostenible. La implementación de tecnologías avanzadas y la integración de innovaciones emergentes pueden convertir al digestato en un insumo clave para la agricultura sostenible y otros sectores industriales.
Para maximizar sus beneficios, es fundamental desarrollar normativas claras, fomentar la inversión en tecnología y promover la concienciación sobre su uso responsable.
