Estimación del impacto ambiental de un sistema convencional de producción de pollo de engorde en Costa Rica

Abstract

El presente estudio se realizó con el objetivo de estimar el impacto ambiental de un sistema convencional de producción de pollo de engorde en Costa Rica. En el primer capítulo se describen las características del modelo de simulación diseñado para representar la cadena de producción del pollo de engorde. El modelo consistió de 95 procesos distribuidos de la siguiente manera: 16 procesos relacionados con el uso o cambio de uso de la tierra y la producción de alimentos (cultivo, procesamiento, mezclado en planta), 29 procesos relacionados con la producción de combustibles (extracción, procesamiento, refinado y combustión), 10 procesos relacionados con la producción de fertilizantes (extracción en planta y almacenamiento), 7 procesos relacionados con la producción de electricidad, 13 procesos relacionados con transporte (terrestre, fluvial, marítimo y aéreo, solo emisiones directas), 10 procesos relacionados con módulos de producción aviar (granjas de abuelos, levante y postura de reproductores, incubadoras, pollos), 2 procesos relacionados con producción de material de cama (virutas de madera, granza de arroz), y 8 procesos relacionados con actividades post-granja (manejo de mortalidad, manejo de pollinaza, sala de matanza y empaque). De acuerdo con el modelo, para producir 1 TM de carne de pollo se requieren, entre otros recursos: 5238 m2 de terreno agrícola, 3962 m3 de agua, 671 pollos vivos finalizados, 824 huevos fértiles para incubar, 4,5/0,5 hembras/machos progenitores, 1792 kg de maíz, 677 kg de soya, 2769 kg de alimento balanceado, 126,6 kg de fertilizante y enmiendas, 1197 kWh de electricidad, 155 kg de petróleo crudo, 20,6 m3 de combustible para equipo industrial y 14190 tkm de servicios de transporte. En el segundo capítulo se describe el uso del modelo de simulación para evaluar el impacto ambiental de la cadena de producción del pollo de engorde mediante un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) del tipo “de la cuna a la puerta”. La unidad funcional del ACV fue una tonelada métrica de carne de pollo (TM CP) y las categorías de impacto incluidas se establecieron con base en el sistema ReCiPe 2016 v.1.1, con factores de caracterización evaluados en el nivel de punto medio y bajo una perspectiva jerarquista. Los impactos ambientales estimados, en unidades equivalentes por TM CP, fueron los siguientes: calentamiento global: 5208 kg CO2, acidificación terrestre: 52,6 kg SO2, eutrofización marina: 4,19 kg N, eutrofización de agua dulce: 2,47 kg P, uso de la tierra: 5238 m2 año cultivo, consumo de agua: 3962 m3 , ecotoxicidad terrestre: 1831 kg 1,4-DCB, ecotoxicidad marina: 2,79 kg 1,4-DCB, ecotoxicidad de agua dulce: 8,49 kg 1,4-DCB, toxicidad humana (cancerígena): 1,13 kg 1,4-DCB, toxicidad humana (no cancerígena): 84,4 kg 1,4-DCB, formación de partículas finas: 8,15 kg PM2.5, agotamiento de recurso fósil: 246,1 kg petróleo, formación de ozono (salud ecosistémica): 10,8 kg NOx, formación de ozono (salud humana): 10,7 kg NOx, y agotamiento de ozono estratosférico: 0,043 kg CFC11. De acuerdo a los resultados del modelo los impactos ambientales más significativos asociados a la producción de carne de pollo correspondieron a las categorías de consumo de agua, eutrofización, acidificación y ecotoxicidad de agua dulce y marina. Los principales causantes de la mayoría de los impactos ambientales evaluados fueron los procesos relacionados con producción de cultivos, así como la producción y uso de combustibles y fertilizantes (químicos y orgánicos).The present study was carried out with the objective of developing a representative simulation model of the production cycle of a conventional broiler production system in Costa Rica. The first chapter describes the characteristics of the simulation model designed to represent the broiler production chain. The model consisted of 95 processes distributed as follows: 16 processes related to the land use or land use change and food production (cultivation, processing, feed milling and mixing), 29 processes related to fuel production (extraction , processing, refining and combustion), 10 processes related to the production of fertilizers (plant extraction and storage), 7 processes related to the production of electricity, 13 processes related to transportation (land, river, sea and air, only direct emissions), 10 processes related to poultry production modules (primary breeders, breeders/ raising and hatching eggs production, hatcheries, broilers), 2 processes related to the production of bedding (wood chips, rice husks), and 8 processes related to post-farm activities (mortality management, chicken manure management, slaughter and packaging). According to the model, to produce 1 MT of chicken meat, among other resources are required: 5,238 m2 of agricultural land, 3,962 m3 of water, 671 live chickens, 824 fertile eggs for hatching, 4.5/0.5 parent hens/cocks, 1792 kg of maize, 677 kg of soybeans, 2769 kg of balanced feed, 126.6 kg of fertilizer and amendments, 1197 kWh of electricity, 155 kg of crude oil, 20.6 m3 of fuel for industrial equipment and 14,190 tkm of transportation services. The second chapter describes the use of the simulation model to assess the environmental impact of chicken meat production under a conventional production system in Costa Rica. The estimation was carried out using the Life Cycle Analysis (LCA) methodology under a “cradle to gate” approach. The functional unit of the LCA was a metric ton of chicken meat (MT CM) and the impact categories included were established based on the ReCiPe 2016 v.1.1 system, with characterization factors evaluated at the midpoint level under a hierarchical perspective. The estimated environmental impacts, in equivalent units per MT CM, were the following: global warming: 5208 kg CO2, terrestrial acidification: 52.6 kg SO2, marine eutrophication: 4.19 kg N, freshwater eutrophication: 2.47 kg P, land use: 5238 m2 crop year, water consumption: 3962 m3 , terrestrial ecotoxicity: 1831 kg 1,4-DCB, marine ecotoxicity: 2.79 kg 1,4-DCB, freshwater ecotoxicity: 8.49 kg 1,4-DCB, human toxicity (carcinogenic): 1.13 kg 1,4-DCB, human toxicity (non-carcinogenic): 84.4 kg 1,4- DCB, fine particulate matter formation: 8.15 kg PM2.5, fossil resource depletion: 246.1 kg oil, ozone formation (ecosystem health): 10.8 kg NOx, ozone formation (human health): 10.7 kg NOx, and stratospheric ozone depletion: 0.043 kg CFC11. According to the results the most significant environmental impacts associated to chicken meat production corresponded to the categories of water consumption, eutrophication, acidification and fresh and marine water ecotoxicity. The main causes of most of the environmental impacts evaluated were the processes related to crop production, as well as the production and use of fuels and fertilizers (chemical and organic).