Un nuevo modelo de acuicultura intensiva en recirculación
1.Introducción:
El modelo moderno de sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) se caracteriza por la purificación y reutilización de aguas residuales de acuicultura mediante equipos de tratamiento de agua. Es un sistema multidisciplinario que integra principios de zoología, ingeniería mecánica, ingeniería ambiental, tecnología de control por computadora e ingeniería civil. Esta forma innovadora de acuicultura intensiva representa la convergencia de tecnología avanzada y prácticas sostenibles.
2.Descripción general del desarrollo:
El auge de RAS en países extranjeros
El concepto de acuicultura de recirculación basada en fábrica-se originó en la década de 1960 en los países europeos desarrollados. Sus tecnologías fundamentales surgieron de acuarios marinos continentales, sistemas de acuarios inteligentes y modelos de cultivo de peces de alta-flujo-de densidad.
El desarrollo de RAS ha progresado a través de tres fases principales: acuicultura pre-industrial, basada en fábricas-e industrializada. Hoy en día, muchos sistemas han logradoMecanización, automatización, informatización y gestión inteligente., marcando una transición hacia una gestión pesquera científica moderna.
Impulsado por la implementación de la Directiva Marco del Agua de la UE, RAS se ha convertido en una prioridad de política nacional en varios países europeos y americanos, así como en un enfoque clave en el desarrollo sostenible de sus industrias acuícolas.
Características técnicas y diversidad de especies en Europa.
El desarrollo temprano de RAS en Europa fue iniciado porHolanda y Dinamarca, centrándose principalmente en especies de agua dulce como el bagre africano, la trucha y la anguila:
♢Sistemas RAS holandeses: normalmente en interiores y en circuito cerrado-, optimizado para la producción de anguilas y bagres africanos.
♢Sistemas RAS daneses: Sistemas exteriores semi-cerrados, utilizados principalmente para el cultivo de truchas.
Con la evolución de las tecnologías RAS y la creciente atención de la industria y el gobierno,la diversidad de especies cultivadasse ha expandido significativamente. Actualmente, las especies comunes cultivadas en RAS incluyen:
Salmón del Atlántico, tilapia, anguila, trucha, rodaballo, bagre africano, fletán y camarones - en total más de una docena de variedades.
Escala de implementación e integración industrial
A partir de 2014, más deInstalaciones de acuicultura basadas en 360 RAS-se había establecido en todo elEstados Unidos y Europa. Entre estos,Noruega y Canadáson reconocidos como líderes globales en RAS paracultivo de salmón.
De 1985 a 2000, la capacidad de producción de alevines de salmón de una granja típica europea (en términos de biomasa) aumentó aproximadamente20 veces. En Escocia, la producción de alevines de salmónse duplicó entre 1996 y 2006, alcanzando una producción anual de más150.000 salmones juveniles.
Grandes corporaciones multinacionales de acuicultura enNoroeste de Europa, Canadá y Chilehan adquirido continuamente empresas más pequeñas, formandogrupos especializados y verticalmente integrados. Por ejemplo, las empresas deEscocia, Noruega y Países Bajosahora cuenta paramás del 85%de la producción mundial de salmón.
Madurez industrial y empresas representativas
En Europa, cada vez más empresas están adoptando la tecnología RAS cerrada para la producción de plántulas y el cultivo de ciclo completo-. Las empresas representativas incluyen:
♢Granja de peces planos Bluewater (Reino Unido)
♢Francia Turbot SAS (Francia)
♢Ecomares Marifarm GmbH (Alemania)
Estas empresas están avanzando hacia la especialización y el desarrollo a gran-escala, formando gradualmente una cadena industrial integral que cubre:
Fabricación de equipos → Integración de sistemas → Despliegue comercial.
Esta evolución industrial ha sentado una base sólida para la globalización de la acuicultura de recirculación comosostenible, de alta-tecnología y eficientemodelo de piscicultura.
Estado actual del desarrollo de equipos del sistema de recirculación de acuicultura (RAS) en el extranjero
1.Sólida base industrial que permite equipos RAS avanzados
Basándose en sus infraestructuras industriales altamente desarrolladas, los países extranjeros han logrado avances significativos en la investigación y el desarrollo de equipos clave para sistemas de recirculación de acuicultura (RAS). El rendimiento y la confiabilidad de las principales instalaciones agrícolas en estos países se encuentran entre los mejores a nivel mundial, lo que respalda la automatización completa-de procesos y la integración eficiente de sistemas.
2. Principales fabricantes internacionales de equipos RAS
Varias empresas globales están a la vanguardia de la fabricación de instalaciones RAS, cada una de las cuales se centra en diferentes componentes dentro de la cadena de producción acuícola:
♢Grupo AKVA (Noruega):
Se especializa en el desarrollo y producción de equipos de acuicultura completos para todo el ciclo de vida -, incluida la cría, engorde-, recolección y procesamiento de peces, así como embarcaciones de cultivo en alta mar-a gran escala.
♢Sistemas de Acuicultura VAKI (Islandia):
Se centra en equipos de apoyo para operaciones agrícolas, como bombas para peces, máquinas clasificadoras y alimentadores automáticos.
♢HYDROTECH (Suecia):
Reconocido por producir filtros de tambor de micro-pantalla de alta-calidad, fundamentales para la purificación del agua y la eliminación de residuos sólidos en instalaciones RAS.
3. Sistemas de alimentación inteligentes a la vanguardia mundial
En el campo de la tecnología de alimentación automatizada, varias empresas han desarrollado sistemas líderes a nivel internacional que mejoran la eficiencia alimenticia y reducen el desperdicio:
♢Fishtalk-Control por AKVA Group (Noruega):
Una plataforma de gestión de alimentación inteligente que integra monitoreo de datos, optimización de estrategias de alimentación y detección ambiental.
♢Feedmaster de la empresa ETI (EE. UU.):
Un sistema avanzado de control de alimentación diseñado para la acuicultura de precisión.
♢Robots de alimentación desarrollados por ArvoTec (Finlandia):
Estos robots permiten una alimentación automatizada, programable y{0}}específica para cada especie, lo que mejora la precisión y la eficiencia laboral.
Desarrollo de modelos RAS diversificados para peces, camarones, algas, mariscos y pepinos de mar
China ya ha establecido un sistema de equipos y tecnología RAS maduro y escalable para la acuicultura de peces y camarones.
Además, se han llevado a cabo importantes investigaciones y prácticas industriales en el cultivo industrial de microalgas, mariscos y pepinos de mar:
- o el cultivo de algas unicelulares, así como la producción de plántulas de mariscos y pepinos de mar, se ha desarrollado un sistema de tecnología RAS maduro.
- ElInstituto de Oceanología, Academia de Ciencias de Chinaha desarrollado fotobiorreactores tubulares-de circuito cerrado para el cultivo-a gran escala de Haematococcus pluvialis y ha establecido un sistema de proceso completo para extraer astaxantina de esta alga.
- Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de Chinaadoptó un "proceso de cultivo continuo fotoinducido por dilución-heterótrofa-" para el cultivo-de alta-densidad a escala industrial de Chlorella, que aborda problemas como la baja densidad celular, la baja tasa de crecimiento, la baja productividad, los altos costos de recolección y la calidad inconsistente del producto que se observa en los métodos fotoautótrofos tradicionales.
Para la producción de plántulas de mariscos y pepinos de mar:
- Las tecnologías son relativamente maduras y se han aplicado a escala.
- Sin embargo, la industria todavía adopta principalmente modelos de flujo-a través de granjas industriales, con bajos niveles de mecanización y automatización.
- Aún queda un margen considerable de mejora en términos de modernización de las instalaciones y mejoras del modelo agrícola.
Cuestiones internacionales en la industria del sistema de recirculación de acuicultura (RAS)
1. Los altos costos de construcción y el consumo de energía son los principales desafíos en los modelos RAS
Según una investigación relacionada, los sistemas de acuicultura basados en fábricas-consumen más energía (electricidad y combustible) e incurren en costos de construcción más altos en comparación con los modelos de acuicultura tradicionales. Estos factores plantean los mayores desafíos para el desarrollo sostenible de RAS. Aunque RAS adopta sistemas de producción intensiva que reducen significativamente el uso de agua y tierra, el alto consumo de energía aumenta los costos operativos y contribuye a los posibles impactos ambientales y energéticos asociados con el uso de combustibles fósiles.
Para lograr la sostenibilidad tanto económica como ambiental, es esencial lograr un equilibrio entre el uso del agua, la descarga de residuos, el consumo de energía y la eficiencia de la producción.
Por lo tanto, la investigación sobre tecnologías de-ahorro de energía y reducción de emisiones-en instalaciones RAS, junto con el desarrollo de nuevas tecnologías y equipos ecológicos y eficientes, serán un área de enfoque clave para el avance futuro de la industria RAS.
2. Los problemas de enfermedades obstaculizan el desarrollo saludable de RAS
Los brotes de enfermedades son uno de los factores más críticos que afectan el desarrollo saludable de la acuicultura-intensiva. La anemia infecciosa del salmón (ISA), causada por el virus ISA, es una enfermedad viral grave. Su impacto provocó una fuerte caída en la producción de salmón del Atlántico de Chile durante 2009-2010. Otra enfermedad importante en el cultivo mundial de salmón es el síndrome de la trucha frita (RTFS), causada por la bacteria del agua fría-Flavobacterium psychrophilum.
Esta bacteria Gram-negativa causa necrosis en el bazo, el hígado y los riñones de la trucha arco iris infectada, lo que provoca anorexia y un comportamiento anormal de natación. La enfermedad tiene una alta tasa de mortalidad en los alevines de salmón y provoca pérdidas importantes anualmente.
En la acuicultura de camarón, los problemas de enfermedades son incluso más graves que los que afectan a los peces. Las enfermedades comunes del camarón incluyen la enfermedad de la mancha blanca (WSD), la enfermedad de la cabeza amarilla (YHD) y muchas otras. Estas enfermedades continúan afectando a la industria del cultivo de camarón RAS y se han convertido en barreras importantes para su desarrollo saludable.
Perspectivas: hacia una acuicultura eficiente, inteligente y de precisión
La agricultura eficiente, inteligente y de precisión representa una dirección clave para el futuro desarrollo ecológico de la industria acuícola de China. Esta evolución implicará avances en la investigación y el desarrollo de IoT en acuicultura, sistemas de control inteligentes, tecnologías de big data, robótica y equipos inteligentes, integrados con sistemas de recirculación de acuicultura (RAS) diseñados de acuerdo con las características biológicas de las especies cultivadas.
En conjunto, estos avances tienen como objetivo construir granjas piscícolas inteligentes "no tripuladas" basadas en tierra-al estilo de fábricas-.
Con el rápido progreso de los sensores de monitoreo de la calidad del agua doméstica, el procesamiento inteligente de información y las plataformas de IoT, la aplicación de tecnologías inteligentes en la acuicultura basada en fábricas-es cada vez más factible. Sin embargo, se debe enfatizar que una verdadera acuicultura inteligente sólo puede realizarse si primero se estudia y comprende a fondo:
- las condiciones fisiológicas y características de comportamiento de las especies cultivadas;
- sus patrones de crecimiento y presupuestos energéticos;
- la dinámica de la calidad del agua en el proceso agrícola;
- y los mecanismos de regulación ambiental.
Solo sobre esta base podremos integrar eficazmente la recopilación y el análisis de big data basados en IoT-para construir un sistema de gestión experto en acuicultura-que combine el seguimiento de la salud y la evaluación de organismos cultivados, la gestión de procesos de cultivo, el control de la calidad del agua y la operación de equipos. Esto será esencial para lograr los objetivos de la acuicultura inteligente.