Sustentabilidade e bem-estar no compost barn: planejamento e tecnologias

A crescente demanda por alimentos e as preocupações ambientais têm provocado transformações na produção de leite, com foco no atendimento às expectativas dos consumidores, no bem-estar animal, na redução dos impactos ambientais e na sustentabilidade (Bizato et al., 2019). Para isso, sistemas de confinamento e práticas de manejo adequados são fundamentais para garantir conforto aos animais e otimizar a produtividade e a rentabilidade dos produtores (Da Silva et al., 2023). Porém, desafios ambientais, sociais e econômicos ameaçam a sustentabilidade do setor, exigindo estratégias inovadoras (Shi; Xi e Zhao, 2023).

A cadeia produtiva do leite contribui significativamente para as emissões de gases de efeito estufa (GEE). A pecuária é responsável por cerca de 14,5% das emissões antrópicas globais, e a produção leiteira responde por aproximadamente 20% desse total. Por isso, a escolha de sistemas de confinamento adequados é essencial para mitigar esses impactos (Fuertes et al., 2023). O sistema Compost Barn (Figura 1) surge como alternativa promissora, proporcionando maior conforto aos animais e melhor controle ambiental, embora a decomposição contínua de material orgânico possa aumentar as emissões de GEE, prejudicando a qualidade do ar e a saúde dos animais e trabalhadores.

Figura 1 – Sistema Compost Barn

Fonte: Dos autores, 2025.

Os principais gases emitidos na pecuária leiteira são o metano (CH4), o dióxido de carbono (CO²) e o óxido nitroso (N²O), que possuem alto potencial de impacto ambiental e contribuem para as mudanças climáticas (Dzermeikaite et al., 2024). O metano, com potencial de aquecimento global cerca de 28 vezes maior que o CO², é gerado principalmente pela fermentação ruminal e pela degradação anaeróbica do esterco, representando uma significativa perda de energia para os animais. O CO², embora natural na atmosfera, pode se acumular em sistemas confinados, afetando o bem-estar e a produtividade do rebanho (de Oliveira et al., 2024).

Para monitorar essas emissões, sensores de baixo custo tem sido utilizados, embora ainda enfrentem desafios técnicos que estão sendo superados por avanços tecnológicos (Fu et al., 2023). Além disso, a geoestatística é uma ferramenta eficiente para mapear a distribuição espacial dos gases nas instalações, permitindo identificar áreas críticas e orientar o manejo ambiental (Ferreira et al., 2024).

Antes do Compost Barn, os sistemas Loose Housing e Free Stall eram os mais comuns, mas apresentavam limitações como dimensionamento inadequado e manejo precário dos resíduos. Desenvolvido nos EUA na década de 1980, o Compost Barn oferece uma estrutura com cama orgânica ampla, promovendo liberdade de movimento e expressão de comportamentos naturais dos animais. Apesar das vantagens, sua implementação no Brasil deve ser avaliada cuidadosamente, considerando as particularidades regionais e com suporte técnico especializado.

Planejamento e Construção: Base para o Sucesso

Um projeto eficiente deve considerar aspectos como:

• Disponibilidade e qualidade da água,
   
• Drenagem do terreno,
   
• Orientação do galpão em relação aos ventos predominantes,
   
• Escolha do sistema de ventilação mais adequado.

A estrutura física precisa ser robusta, com telhado inclinado entre 15° e 25°, beirais largos (2 a 3 metros) e infraestrutura complementar para armazenamento de dejetos, captação de efluentes e uso de energia renovável.

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O dimensionamento da instalação deve partir do número de animais e da densidade de alojamento recomendada — no Brasil, geralmente acima de 10 m² por animal. A partir disso, são calculadas as áreas de cama, corredores e demais componentes do sistema, sempre priorizando o conforto e a sanidade dos bovinos.

Manejo da Cama: Pilar da sanidade e produtividade

O manejo e destino adequado da cama orgânica é importante para o sucesso do Compost Barn, uma vez que afeta diretamente a saúde dos animais e a qualidade do leite produzido (Figura 2). 

Figura 2 - Manejo e destino da cama após compostagem

Fonte: Dos autores, 2025.

A compostagem eficiente exige uma relação carbono: nitrogênio (C:N) mínima de 30:1, temperatura entre 43,3°C e 65°C, pH entre 6,5 e 8,0 e boa oxigenação (Figura 3). 

Figura 3 - Medição do pH

Fonte: Dos autores, 2025.

A umidade, fator crítico nesse processo, deve ser monitorada regularmente, pois níveis elevados favorecem o crescimento de microrganismos patogênicos e aumentam a incidência de mastite ambiental, causada por agentes como Escherichia coli, Klebsiella spp. e Streptococcus spp.

Para manter a qualidade da cama, recomenda-se o revolvimento frequente com implementos apropriados, promovendo aeração uniforme e estimulando a atividade microbiana. A adição de material novo deve ocorrer conforme necessário, e a renovação da cama deve ser orientada por análises técnicas. O monitoramento do pH e da umidade pode ser feito por meio de sensores ou testes manuais, como o "teste da mão", que avalia se o material mantém a forma sem liberar líquido ao ser comprimido (Figura 4).

Figura 4 – Teste da mão

Fonte: Dos autores, 2025.

Ventilação e resfriamento: Bem-estar e eficiência ambiental

A ventilação no Compost Barn desempenha papel estratégico, sendo responsável por renovar o ar, reduzir a concentração de gases nocivos, controlar a umidade e eliminar o excesso de calor gerado pela respiração animal e pela compostagem. A ventilação adequada não só melhora o conforto térmico dos bovinos, como também favorece a eficiência do processo de compostagem da cama.

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Entre os sistemas utilizados, destaca-se a ventilação por pressão positiva, com ventiladores instalados no sentido longitudinal do galpão, conforme os ventos predominantes (Figura 5). Os modelos LVHS (Low Velocity High Speed) e HVLS (High Volume Low Speed) são os mais empregados, e sua escolha deve ser baseada em dados técnicos dos fabricantes. Para garantir eficiência, é necessário calcular o número ideal de ventiladores com base no volume do galpão, na taxa de renovação do ar (trocas por hora), na potência e na vazão de cada equipamento, além de planejar sua distribuição espacial para assegurar circulação uniforme.

Figura 5 – Ventiladores instalados no sentido longitudinal

Fonte: Dos autores, 2025.

Complementarmente, o sistema de resfriamento visa reduzir o estresse térmico dos animais por meio de três abordagens principais:

• resfriamento dos elementos construtivos (paredes, teto e piso),
• resfriamento do ar (natural, mecânico ou evaporativo)
• resfriamento direto dos bovinos (uso de aspersores, nebulizadores ou sombreamento).

Entre essas, o resfriamento evaporativo tem se destacado pelo excelente custo-benefício, especialmente em regiões quentes.

Tecnologias e pecuária de precisão: Monitoramento e tomada de decisão

A incorporação de tecnologias de monitoramento ambiental e animal tem potencializado os resultados do Compost Barn. Sensores de temperatura e umidade relativa do ar permitem controlar automaticamente os ventiladores, enquanto sistemas integrados a plataformas móveis viabilizam o monitoramento remoto via celular, com potencial de economia energética superior a 40%.

Para o controle do processo de compostagem, sensores são instalados em pontos estratégicos da cama para monitorar temperatura e umidade, com dados enviados para centrais de acesso remoto. Há também sistemas voltados ao monitoramento das emissões de gases, promovendo melhorias no ambiente interno e redução dos impactos ambientais.

No que se refere ao rebanho, a pecuária de precisão oferece ferramentas como dispositivos eletrônicos para medir a temperatura e o pH do rúmen, sensores e câmeras para análise comportamental e câmeras 3D integradas a sistemas de ordenha robotizada. Esses recursos permitem identificar precocemente problemas de saúde, ajustar dietas, monitorar a condição corporal e o peso dos animais, além de embasar decisões de manejo mais assertivas.

Adicionalmente, a geoestatística tem sido empregada para mapear a distribuição espacial dos gases no interior das instalações, identificando áreas críticas e possibilitando ajustes pontuais no manejo. Sensores de baixo custo também têm ganhado destaque no monitoramento de GEE em tempo real, embora ainda enfrentem desafios quanto à seletividade, necessidade de calibração e consumo energético (FU et al., 2023).

Conclusão

A adoção do sistema Compost Barn, quando acompanhada de planejamento técnico, manejo criterioso da cama e integração de tecnologias ambientais e de monitoramento animal, representa uma estratégia eficaz para tornar a produção leiteira mais sustentável, produtiva e economicamente viável. Além de garantir o bem-estar dos animais e a qualidade do leite, essas práticas contribuem para a mitigação das emissões de gases de efeito estufa, otimizam o uso dos recursos disponíveis e promovem a longevidade do sistema produtivo.

Agradecimentos

Os autores agradecem às instituições que contribuíram diretamente para a execução desse trabalho, como a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), A Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) e a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - Instituto de Laticínios Cândido Tostes (EPAMIG-ILCT).