Huerta-Silva Héctor Daniel^1*, Giraldi-Díaz Mario Rafael² y Castillo-González Eduardo^2
1Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Veracruzana, Circuito Gonzalo Aguirre Beltrán, Zona Universitaria. C.P. 91090. Xalapa, Veracruz, México.
²Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Veracruzana, Circuito Gonzalo Aguirre Beltrán, Zona Universitaria. C.P. 91090. Xalapa, Veracruz, México.

Resumen
 

La información de primera fuente incluye las entrevistas que fueron realizadas en el trabajo de campo, para dos regiones de Puebla y Veracruz, que ocupan el tercer y cuarto sitio de producción en el país, así mismo, se realizó la consulta de diferentes manuales e investigaciones, relacionadas con el sector porcino a nivel nacional e internacional. La unidad funcional se definió en un cerdo de 124 kg en peso vivo. Por lo tanto, los resultados globales obtenidos durante la cadena productiva para cada categoría de impacto elegida fueron: 678 kg CO₂ eq (equivalente) para huella de carbono, 8.06 m³ para huella hídrica y 2,850 MJ para huella energética. De esta manera, se logró comprobar e identificar que la mayor carga de impacto se concentra en la fase de destete y engorda; debido a que el tiempo de desarrollo de los animales durante este periodo es mayor en comparación con otras fases. Derivado en primer lugar; de las actividades agrícolas y la manufactura de productos utilizados en la alimentación, en segundo lugar; el transporte de insumos y animales, finalmente, las diferentes actividades realizadas en la granja, por el uso de equipos operados con motores eléctricos, como bombas y sistemas de ventilación, la iluminación, calefacción y la generación de residuos.
 

Palabras clave: Producción porcina, análisis de ciclo de vida, huella de carbono; hídrica y energética, medio ambiente.
 

La carne de cerdo ha establecido una presencia en el mercado como un alimento básico desde el siglo pasado, está relacionado con el aumento de la población en el mundo, y el desarrollo económico, particularmente en países con alto crecimiento demográfico [1,2]. Además, proporciona una amplia oferta de productos, posee propiedades que permiten una alimentación integral y saludable. En cuanto a sus beneficios, destaca la aportación de proteínas, facilita la digestión y el funcionamiento del sistema inmune [3,4]. En este sentido, la explotación porcina se encuentra dominada por China con 45%, la Unión Europea con 19.8%, Estados Unidos con 9.7%, Brasil con 3.1% y Canadá con 1.7%, que en conjunto representan el 79.3% de la producción a nivel mundial [5-8]. México presenta un valor de consumo per cápita, que pasó de ser en el año 2015 de 11.5 kg y una producción de 1.32 toneladas métricas, a un consumo per cápita para el año 2019 de 19.2 kg y una producción de 1.6 toneladas métricas [7,9,10].
 

En México, la industria porcina es una de las principales actividades económicas del país [11]. El cerdo, por ser un animal omnívoro y de fácil manejo, le permite consumir una amplia gama de alimentos, con la capacidad de convertirlos en carne, debido a su adaptación, su explotación se realiza en casi todo el mundo [12]. En la actualidad, un sistema intensivo o tecnificado, es el tipo de producción donde se utiliza la tecnología e innovación; material genético, formulación en las dietas alimenticias, medidas sanitarias, asistencia técnica especializada y una buena infraestructura [13-16], de esta manera, las instalaciones analizadas se conformaron por las siguientes áreas: (Figura 1) [17-21].
 

El sector porcino es un sistema complejo, contribuye con impactos directos al ambiente, mundialmente implica la transformación del suelo, transporte de insumos requeridos, así como el abastecimiento de alimentos provenientes de productos agrícolas que involucran fertilizantes y pesticidas, uso de combustibles, energía eléctrica y el consumo de agua [22]. A nivel nacional, se producen más de un millón de toneladas anualmente en los estados de Jalisco, Sonora, Puebla, Veracruz y Yucatán, que representan el 69.4% de la producción total del país [4,23]. Por lo tanto, la importancia que tiene la cuantificación de los impactos ambientales que se generan durante la crianza intensiva de cerdos, permite identificar las etapas que contribuyen a los impactos ambientales asociados a las huellas de carbono, agua y energía, para determinar acciones y cambios en el sistema; conservando los recursos que se requieren a lo largo de la cadena productiva y en el suministro de insumos, con la finalidad de lograr la sustentabilidad [24-26].
 

• 2.1    Primera fase: definición de objetivos y alcance
  El objetivo establece todo lo relacionado con el sistema de producción porcina, donde se evaluaron y cuantificaron los impactos ambientales asociados. Posteriormente, se definió la unidad funcional (UF): un cerdo de 124 kg en peso vivo, para realizar los balances de materia y energía en función de las entradas y salidas del sistema productivo.
   
• 2.2    Segunda fase: inventario de ciclo de vida (ICV)
  Esta fase consistió en proporcionar una visión global de la cadena de producción de cerdo en peso vivo, mediante la descripción detallada de cada etapa del proceso, a través del trabajo de campo y de fuentes documentadas. Una vez obtenida la información, se desarrolló una base de datos, y se realizaron los balances de materia y energía, después de que los valores obtenidos fueron cuantificados y validados, se identificaron cuáles son los insumos, equipos de operación y/o actividades que tienen mayor presencia en cuanto a su requerimiento para llevar a cabo los procesos del sistema analizado.
   
• 2.3    Tercera fase: evaluación del inventario de ciclo de vida (EICV)
  El propósito es relacionar, identificar e interpretar los datos del ICV, con las posibles cargas ambientales asociadas a la cadena de producción porcina. Para cuantificar los impactos ambientales se utilizó el software especializado para ingeniería ambiental: SimaPro. Posteriormente, la determinación de los impactos globales, se clasificaron de acuerdo con los flujos de entrada y salida, asignando métodos de evaluación, categorías de impacto, indicadores y modelos.
   
  • 2.3.1    Métodos de evaluación del inventario de ciclo de vida
    El objetivo de los métodos es convertir cada resultado del ICV en impactos ambientales, estos se clasifican en categorías de impacto. Por lo tanto, en el presente estudio se utilizó la demanda de energía, el modelo de escasez de agua, y el método ReCiPe 2016 [31].
     
  • 2.3.2    Categorías de impacto
    Una vez que fue seleccionado el método de evaluación, como se muestra en la Tabla 1, los resultados fueron presentados a través de las siguientes categorías de impacto [30].
     

• 2.4    Cuarta fase: interpretación de resultados del ciclo de vida
  La interpretación del ciclo de vida relaciona y analiza los resultados del ICV y EICV, con los objetivos y el alcance propuestos al inicio. En este caso particular, el análisis de los resultados consistió en identificar los puntos críticos donde se presentaron los mayores impactos en la producción porcina, con la finalidad de reducir estas cargas ambientales.
   

3. Resultados y discusión
    

• 3.1    Impactos ambientales globales en la producción porcina
  Los impactos ambientales globales obtenidos durante la cadena de producción de un cerdo de 124 kg en peso vivo se muestran en la Tabla 2, y se representan mediante: huella de carbono (kg CO₂ eq), huella hídrica (m³) y huella energética (MJ).
   

• 3.2    Resultados del análisis de ciclo de vida de la producción porcina
  En el presente trabajo, el resultado de la huella de carbono para obtener 1 kg de cerdo en peso vivo fue de 5.47 kg CO₂ eq, incluyendo todas las actividades realizadas durante las diferentes fases de la crianza intensiva de cerdos; la elaboración del alimento balanceado y el transporte de animales e insumos, así como, los bienes de capital de uso cotidiano. Estos resultados se muestran en la Figura 2, y se comparan con otros estudios de la Unión Europea [34,35], donde analizaron razas de mayor peso posterior al sacrificio, la diferencia es que ambas investigaciones descartaron el transporte de insumos y animales, obteniendo valores de 5.32 y 5.07 kg CO₂ eq, respectivamente.
  
  Por su parte, [36], difieren con los resultados anteriores, reportando 16.43 kg CO₂ eq, el resultado se mostró por arriba de este estudio, debido a que solo realizaron la evaluación de la crianza de cerdos y el alimento fue adquirido en una planta industrial. Por lo tanto, es probable que la base de datos utilizada haya sido distinta entre cada uno de los diferentes sistemas analizados. Así mismo, el resultado se encontró en línea con [37], indicando una contribución de 5.46 kg CO₂ eq, donde evaluaron desde el cultivo de productos agrícolas para elaborar el alimento, transporte y la crianza de los cerdos. Este sistema de explotación fue similar, comparado con el presente estudio y coinciden en que la mayor parte del impacto ambiental se genera durante el cultivo y el transporte.
   

En cuanto a la huella hídrica el resultado se muestra en la Figura 3, y se presenta con los hallazgos de [36], que solo cuantificaron el consumo de agua por los animales y para el lavado de la granja obteniendo 12.72 l, y en este trabajo se incluyó el agua requerida por los insumos utilizados en la elaboración del alimento balanceado, así mismo, el consumo de agua de los cerdos y para la limpieza y desinfección. De esta manera, [38], encontraron un valor superior de 107.5 l, incluyendo sistemas de riego en los campos de cultivo de los productos agrícolas destinados a la alimentación porcina.
 

Así mismo, [39], reportaron 57.14 l, considerando límites del sistema similares, tal resultado fue cercano al obtenido en el presente estudio de 65 litros por kg de cerdo en peso vivo. Por su parte, en España [40], durante la crianza intensiva de cerdos, se reportó un valor de 255.3 l, debido al alto consumo de agua en la etapa agrícola, difiriendo por mucho en los resultados de este trabajo, en donde no se consideró el agua proveniente de la precipitación para los cultivos de productos agrícolas.
 

El resultado de la huella energética se muestra en la Figura 4, y tiene una relación con [34], que obtuvieron la cantidad de 25.31 MJ, atribuido a la energía utilizada para suministrar alimento a la granja, este valor se encuentra por arriba del obtenido en este trabajo, debido a que algunos ingredientes en las dietas alimenticias requieren mayor porcentaje de energía para su manufactura y el uso de combustibles para su transporte. Por su parte, [35], evaluaron la demanda energética reportando 24.7 MJ, el resultado se encontró superior, debido a que los insumos adquiridos fueron importados de otros países, y en este trabajo los insumos utilizados tienen origen tanto del extranjero, así como del mercado local nacional.
 

Por lo tanto, en este estudio se obtuvo un requerimiento de 22.98 MJ de energía por kg de cerdo en peso vivo, y se encontró cercano al valor reportado por [41], de 23.5 MJ, en donde se identificó una relación directa del consumo energético con el tiempo de estancia de los cerdos en la granja, al tratarse de razas de mayor peso, en comparación con otras razas de menor peso, destinados para su venta o sacrificio. De esta manera, en Países Bajos, [37], reportaron uno de los valores más altos de 28.02 MJ, el resultado fue superior al del presente estudio. Sin embargo, ambos sistemas establecieron límites similares y el resultado se adjudica a la contribución del cultivo agrícola para la elaboración del alimento balanceado, la manufactura y el transporte. En efecto, la demanda de energía es la respuesta a la eficiencia de la granja porcina, tipo de sistema de explotación y a la formulación en las dietas alimenticias.
 

Respecto a los resultados, un inventario realizado por la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (SADER), sobre la cantidad de cerdos en peso vivo producidos durante el periodo 2018-2019, se reportó un total de 17,838,900 cabezas de cerdos [42]. Dado lo anterior, para la región de estudio se encontró que representa el 8.34% de la producción a nivel nacional. En la Tabla 3, se muestran los impactos generados por la cadena de producción porcina para esta región del país.
 

En este sentido, el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) y la Secretaría de Energía (SENER) establecen que un hogar mexicano está constituido por 4 integrantes de familia, que representan un consumo energético anual de 8,912.4 kWh [43,44]. Mientras tanto, la Comisión Reguladora de Energía (CRE) reportó que por cada kWh se emiten 0.527 kg CO2 eq [45]. Como punto comparativo se realizó el cálculo de las emisiones de CO₂ eq, generadas por el consumo energético en el estado de Veracruz.
 

Por su parte, el agua utilizada durante el proceso de producción sería la suficiente para abastecer de este vital recurso a 82,090 hogares durante un año, de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), establece que para satisfacer las necesidades de consumo e higiene de una persona se requiere la cantidad de 100 litros de agua al día [46]. Así mismo, el gas L.P., tiene un rol muy importante en cuanto a las necesidades domésticas, y se reporta un consumo de 296 kg de gas L.P. [47], por lo anterior, energéticamente representa 13,663.33 MJ por hogar anualmente [48]. Para tener una visión de la magnitud de las emisiones generadas en el presente estudio, se relacionó al hecho de sustentar durante un año de este combustible a 310,167 hogares mexicanos.
 

4. Conclusiones
    

En esta investigación se cuantificaron los impactos ambientales asociados a la producción de cerdos de 124 kg en peso vivo, para su posterior venta o sacrificio, a través de los indicadores: huella de carbono, hídrica y energética. En este sentido, un área de oportunidad dirigida al sector porcino, empresarios y productores, es la implementación de estrategias que permitan adquirir beneficios económicos, sociales y ambientales, mediante el ahorro de recursos hídricos, eficiencia energética, y la utilización de subproductos derivados del cerdo, la valorización y la gestión de residuos; así como la adquisición de insumos, debido a que la mayoría dependen del extranjero, por lo tanto, se comprobó que el transporte es un factor importante en cuanto a la generación de emisiones a la atmósfera por el uso de combustibles fósiles, las cuales disminuyen en gran medida si la adquisición de insumos se realiza en el mercado nacional.
 

Así mismo, es importante considerar un cambio en la formulación de las dietas alimenticias, por ejemplo, en la elaboración del alimento balanceado, la harina de soya representa las contribuciones más elevadas en las diferentes categorías de impacto, por tal motivo, se propone utilizar fuentes alternativas de proteína vegetal, de acuerdo con otros autores, se puede reemplazar por harina de canola, este producto es considerado el segundo ingrediente proteico más abundante para la alimentación de los animales.
 

Por lo tanto, los hallazgos del presente ACV han logrado cuantificar los impactos ambientales asociados a la producción porcina en peso vivo, en donde fue posible comprobar e identificar que el destete de lechones y la engorda de los cerdos, son las fases que mayor carga ambiental representan a lo largo de la cadena productiva.
 

 

“Además, su desempeño ambiental está influenciado por el abastecimiento de insumos y alimento, el sistema de la crianza intensiva de los cerdos y la eficiencia de las granjas”.

 

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Referencias