julio-diciembre 2024  
Vol. 5, No.10, PP.62-69  
ISSN 2953-6367  
INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES Y SOSTENIBLES EN  
EXPLOTACIONES GANADERAS DE LA RAZA CHAROLAIS  
INTEGRATION OF RENEWABLE AND SUSTAINABLE ENERGY  
IN LIVESTOCK FARMING OF THE CHAROLAIS BREED  
1*  
2
Diego Ivan Cajamarca Carrazco , María Magdalena Paredes Godoy , María Fernanda Romero  
3
4
5
Villacrés , Orlando Efraín Bravo Calle , Luis Estiven Tipan Tipan  
{diego.cajamarca@espoch.edu.ec1, maparedes@unach.edu.ec2, mfromero@unach.edu.ec3, obravo@espoch.edu.ec4,  
Fecha de recepción:22 de abril de 2024  
/ Fecha de aceptación: 8 de junio de 2024  
/ Fecha de publicación: 14 de julio de 2024  
RESUMEN: El presente artículo aborda la integración de las energías renovables en las  
explotaciones ganaderas de carne de raza Charolais en Ecuador, con el objetivo de abordar la  
problemática de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) causantes del deterioro de  
la capa de ozono, calentamiento global, y cambio climático por la expulsión de colosales  
moléculas de metano y gas carbónico por lo que la aplicación de prácticas sostenibles de  
producción de energía limpia en el sector ganadero de carne en la amazonia ecuatoriana a  
través de la adopción de biotecnologías generativa como los biodigestores para la producción  
de biogas se convierte en una alternativa innovadora para mitigar este aspecto ambiental  
focalizado en la industria de producción bovina de carne. La investigación cientométrica se basa  
en una metodología rigurosa que incluye la exclusión e inclusión de estudios relevantes en el  
tema, así como la evaluación de datos cuantitativos sobre la eficiencia de esta biotecnología.  
Se concluye que la integración de energías renovables puede reducir las emisiones de GEI en un  
30% dentro de los próximos cinco años en las explotaciones de producción de carne bovina y  
generar ahorros económicos significativos para los ganaderos, al tiempo que impulsa el  
crecimiento tecnológico y la competitividad del sector. En lo que respecta a la obtención de  
energía eléctrica sostenible producida por el biodigestor a partir de 1000 vacas se puede  
generar 2000 m de biogás/día que es un equivalente a 2141 kw-h de energía/día.  
Palabras clave: Sostenibilidad ambiental, energías renovables, biodigestor, raza charoláis  
ABSTRACT: This article addresses the integration of renewable energies in Charolais beef  
cattle farms in Ecuador, with the aim of addressing the problem of Greenhouse Gas (GHG)  
1Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, http://orcid.org/0000-0001-6619-0490  
2Universidad Nacional de Chimborazo, https://orcid.org/0000-0002-8211-0400  
3Universidad Nacional de Chimborazo, https://orcid.org/0000-0003-3122-8131  
4Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, https://orcid.org/0000-0002-4190-2719  
5Investigador independiente, https://orcid.org/0009-0007-7663-4179  
Revista Científica Multidisciplinaria InvestiGo  
Riobamba Ecuador  
Cel: +593 97 911 9620  
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INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES Y SOSTENIBLES EN EXPLOTACIONES GANADERAS DE LA RAZA CHAROLAIS  
emissions that cause the deterioration of the ozone layer, global warming, and climate change  
due to the expulsion of colossal methane and carbon dioxide gas molecules. Therefore, the  
application of sustainable practices of clean energy production in the Ecuadorian Amazonian  
beef cattle sector through the adoption of generative biotechnologies such as biodigesters for  
the production of biogas becomes an innovative alternative to mitigate this environmental  
aspect focused on the beef cattle production industry. The scientometric research is based on  
a rigorous methodology that includes the exclusion and inclusion of relevant studies on the  
subject, as well as the evaluation of quantitative data on the efficiency of this biotechnology. It  
is concluded that the integration of renewable energies can reduce GHG emissions by 30%  
within the next five years in beef production farms and generate significant economic savings  
for cattle farmers, while boosting the technological growth and competitiveness of the sector.  
In terms of obtaining sustainable electrical energy produced by the biodigester from 1000 cows,  
2000 m of biogas/day can be generated, which is equivalent to 2141 kw-h of energy/day.  
Keywords:  
Environmental  
sustainability,  
renewable  
energy,  
biodigester,  
charolais breed  
INTRODUCCIÓN  
La producción de carne de ganado bovino es una parte vital de la dieta global, representando  
aproximadamente el 21,59% de toda la carne producida a nivel mundial (1). En Ecuador, la cría  
de ganado bovino es una actividad pecuaria importante para la generación de empleo y divisas  
económicas, con una población de 4.1 millones de animales, donde el 37,7% y el 23,8%  
corresponden a razas Mestizo y Criollo respectivamente (2).  
En la Amazonía ecuatoriana, particularmente en la provincia Morona Santiago, la crianza de  
bovinos de carne de la raza Charoláis se ha consolidado por la adaptación a las condiciones  
ambientales, misma que es originaria de Estados Unidos y de Francia (3). En la actualidad la  
humanidad se encuentra frente a un riesgo eminente como consecuencia de la producción de  
gases de efecto invernadero provenientes de la producción de ganado de carne comprometiendo  
el presente y futuro de la humanidad al contaminar y agotar los recursos no renovables del  
planeta (4).  
No obstante, el aumento de las emisiones de GEI, vinculadas a la ganadería extensiva plantea  
serias preocupaciones en cuanto a la sostenibilidad ambiental y cambio climático. Según informes  
de la Food and Agriculture Organization (FAO), el sector ganadero es responsable de  
aproximadamente el 14,5% de las emisiones mundiales de GEI, siendo el metano y el óxido  
nitroso los principales contribuyentes(3).  
En respuesta a esta problemática, la integración de energías renovables en la ganadería de carne  
de la raza charolais, emerge como una solución promisoria para mitigar las emisiones de GEI y  
promover prácticas sostenibles en el sector. Para (4) acota que la adopción de tecnologías como  
paneles solares para la generación de electricidad, la producción de biogás a partir de residuos  
de origen animales y vegetales, y la implementación de sistemas de calefacción con biomasa  
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ofrecen alternativas viables para reducir la dependencia de combustibles fósiles y disminuir las  
emisiones de GEI asociadas con la actividad ganadera.  
El objetivo de este estudio bibliográfica es explorar y analizar de manera integral la viabilidad y  
los beneficios de la integración de energías renovables en la ganadería del trópico húmedo en la  
amazonia ecuatoriana, centrándose en la reducción de las emisiones de gases de efecto  
invernadero producto de las actividades ganaderas y la promoción de prácticas sostenibles en el  
sector, para mejorar la eficiencia ambiental y energética de las explotaciones de carne de la raza  
charolais, contribuyendo así al desarrollo sostenible de la industria alimentaria y la mitigación del  
cambio climático.  
MATERIALES Y MÉTODOS  
Para abordar la investigación sobre la integración de energías renovables en las explotaciones  
ganaderas de carne de la raza charolais, se implementó un método riguroso que comenzó con la  
selección de estudios pertinentes mediante búsquedas exhaustivas en diversas bases de datos,  
incluyendo SCOPUS, GOOGLE SCHOLAR, PUMED, REDALYC y DIALNET. Se aplicaron criterios de  
relevancia integrando las palabras clave de la investigación y se estableció un filtro para incluir  
únicamente estudios publicados entre los años 2018 y 2023, asegurando así la pertinencia de la  
información recopilada. Posteriormente, se evaluaron los estudios seleccionados en función de  
su resumen y calidad de datos, lo que permitió realizar una recopilación cuidadosa de 31 artículos  
científicos y 4 tesis de pregrado, que servirían como base para el análisis de la investigación  
bibliométrica.  
Una vez recopilados los estudios relevantes, se procedió a la extracción y compilación de datos  
específicos relacionados con la utilización de energías renovables en las explotaciones ganaderas  
de carne abordadas en cada artículo. Estos datos fueron sometidos a un análisis comparativo con  
el objetivo de identificar tendencias, patrones y hallazgos significativos, lo que proporcionó una  
visión amplia y detallada del panorama de la integración de las energías renovables y su  
aplicabilidad en el sector ganadero en la amazonia ecuatoriana caso particular en la provincia de  
Morona Santiago. Además, se estableció una definición operativa del uso de energía en el  
contexto ganadero de producción de carne, abarcando tanto fuentes directas como indirectas, lo  
que facilitó la interpretación y análisis de los resultados obtenidos a lo largo de la investigación.  
RESULTADOS Y DISCUSIÓN  
Las evidencias del aumento en las concentraciones de GEI, atribuido principalmente a la quema  
de combustibles fósiles, trajo como resultado la búsqueda de alternativas de reducción de estos  
gases, lo que llevó a considerar la obtención de energía renovable para crear sistemas sostenibles.  
Entre las opciones (5) destaca que, para reducir la dependencia de combustibles fósiles, se  
reconsidera el aprovechamiento de diversas fuentes de energía renovable, entre ellas la biomasa  
(6). Como fuente para generación de energía limpia de bajo impacto ambiental, por otro lado, la  
biomasa incluye diferentes materiales, entre ellos el estiércol producto de los residuos de la  
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ganadería en la amazonia ecuatoriana. En este sentido, la biomasa y otras energías renovables se  
están convirtiendo en una solución atractiva para la mitigación de GEI, por lo que se necesita un  
corto período de tiempo para reemplazar la matriz energética. Según (7) argumenta que la  
biomasa resultante de las actividades ganaderas puede contribuir significativamente al desarrollo  
sostenible tanto en los países desarrollados y emergentes, siempre que los aspectos relacionados  
con su producción sean considerados cuidadosamente.  
Otra de las razones por las que la utilización de biomasa debe ser considerada, es el crecimiento  
de la demanda energética en los países en desarrollo, donde las condiciones económicas a  
menudo no están disponibles por la población(8) . Las energías renovables son autóctonas, y por  
lo tanto pueden contribuir a reducir la dependencia de las importaciones energéticas y aumentar  
la seguridad del suministro. Hoy en día el aprovechamiento de energías renovables ha  
evolucionado, aumentando su confiabilidad y mejorando su rentabilidad para su aplicabilidad en  
el sector ganadero (9).  
En relación con la ganadería de carne en la provincia de Morona Santiago su sistema de  
producción es extensivo esto produce grandes cantidades de residuos procedentes de los  
derivados del tratamiento de las deyecciones de animales, denominados estiércoles y purines  
(10). Estos residuos, contienen en su composición una fracción orgánica (fuente de energía) y una  
fracción mineral (fuente de elementos inorgánicos), entre los que se encuentran representados  
todos los macro y micronutrientes necesarios para la vida de las plantas. Además, adicional  
disponen de sustancias orgánicas tóxicas y microorganismos patógenos (11).  
La producción de heces que produce cada animal varía dependiendo de la especie, la raza, la  
alimentación, la estación climática, etc., con valores medios que van desde los 30‐50 kg. heces/día  
para el ganado vacuno (12). De la misma manera la naturaleza de los sistemas ganaderos significa  
grandes volúmenes de residuos y elevados riesgos para la salud animal y del hombre, por otro  
lado, en la atmosfera el estiércol proveniente del sistema digestivo de los rumiantes tiene un  
efecto directo por la producción de gases de invernadero y malos olores (13), (14).  
De acuerdo con (15) el uso de digestores anaeróbicos en los establos ganaderos de carne para la  
producción de energía ha mostrado una continua aceleración en los últimos tiempos. La digestión  
anaeróbica es un proceso biológico en el cual se convierte los desechos del ganado de la raza  
charolais en “biogás” en un medio libre de oxígeno. El proceso de digestión anaeróbica puede ser  
replicado y optimizado en un proceso de ingeniería utilizando estiércol como materia prima (16).  
Según, (17) el biogás producido por la digestión anaeróbica típicamente está compuesto por  
metano (55 a 65 %), dióxido de carbono (35 a 45 %) y trazas de amonio y sulfuro de hidrógeno (1  
10%). (18) menciona, que el estiércol de una vaca lechera tiene el potencial para generar  
alrededor de 2.57 m de biogás. Por otro lado (19) acota, que en Ecuador las fincas reportan desde  
1.4 a 2.08 m /vaca/día por lo cual la producción puede depender de las condiciones particulares  
de cada lugar y cada territorio. En lo que respecta a la obtención de energía eléctrica sostenible  
de acuerdo con el biogás producido (20) menciona que un establo de 1000 vacas que generan  
2000 m de biogás/día podrían generar hasta 2141 kw-h/día. Para el cálculo de energía eléctrica,  
se debe considerar el nivel de impurezas del biogás y el digestor utilizado (21), de la misma  
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manera el potencial energético proveniente del aprovechamiento del biogás generado en las  
explotaciones de ganado de carne a través de la generación de energía eléctrica representa un  
mercado importante por una gestión energética eficiente y sostenible en la producción de  
energías renovables en la provincia de Morona Santiago (22).  
Según los investigadores (23); (24) indica que un biodigestor es un reactor químico simple donde  
se lleva a cabo la descomposición de desechos orgánicos, ya sea de origen animal o vegetal, con  
la finalidad de obtener productos aprovechables como biogás y en la mayoría de los casos,  
bioabono líquido, mejor conocido como biol, que se utiliza como fertilizante para la producción  
de alimentos agroecológica, adicional el gas metano se encuentra aproximadamente al 60%  
producto de su alto poder calorífico (25), (26), (27). Mientras tanto, (28) argumenta que el  
biodigestor ha logrado reducir los GEI, en un 30% en la industria animal en comparación con  
modelos convencionales de producción de energía. (29), (30), (31).  
La integración de energías renovables, como el uso de biodigestores en las explotaciones  
ganaderas de carne de raza Charolais en Ecuador presenta una oportunidad multifacética desde  
una perspectiva sostenible, la adopción de estas biotecnologías, según (31) sostiene que puede  
ofrecer beneficios tanto a corto como a largo plazo para los ganaderos de la zona, si bien la  
inversión inicial puede ser considerable, los costos operativos a largo plazo tienden a disminuir  
en comparación con los sistemas tradicionales basados en combustibles fósiles. Además, esto  
puede mejorar la rentabilidad de las explotaciones ganaderas y contribuir a la sostenibilidad  
energética de los productores, (6).  
En términos ambientales, para los investigadores (30). la integración de energías renovables en  
la ganadería Charolais puede tener un impacto significativo en la reducción de las emisiones de  
GEI, y otros contaminantes asociados con la producción ganadera intensiva, Los biodigestores  
permiten capturar y utilizar el metano generado por los desechos animales, reduciendo así  
mencionados contaminantes. En cuanto a la biotecnología, la implementación de biodigestores  
en las explotaciones ganaderas requiere un enfoque cuidadoso en el diseño, la instalación y el  
mantenimiento de estas infraestructuras.  
CONCLUSIONES  
La integración de tecnologías de energías renovables, como biodigestores en las explotaciones  
ganaderas de raza Charolais en la provincia de Morona Santiago puede reducir las emisiones de  
gases de efecto invernadero en un 30% dentro de los próximos cinco años, contribuyendo así a  
los objetivos de desarrollo sostenible 2030 y mitigar el cambio climático.  
La adopción generalizada de energías renovables en el sector ganadero puede impulsar el  
crecimiento biotecnológico y la innovación del sector, aumentando la productividad agrícola,  
ganadera en un 15% y mejorando la competitividad internacional del país en términos de  
producción ganadera sostenible y resiliente.  
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