Los días 4 y 5 de junio de 2015 se realizará, en el Hotel Patagónico de la ciudad de Puerto Varas (Región de Los Lagos), un seminario sobre técnicas para diseñar y operar sistemas de recirculación de agua en la acuicultura, el cual es organizado por el Centro Tecnológico de Capacitación de Chile (Centech) y auspiciado por Atlantium, Skretting, Sorvik, Apta-aqua, Revista AQUA, Salmonexpert y diario El Llanquihue.
El expositor de dicha instancia será Gustavo Parada Rebolledo, ingeniero civil bioquímico de la Universidad Católica de Valparaíso (UCV) y Ph.D of Philosophy del King’s College, University of London (Reino Unido), quien cuenta con una dilatada trayectoria en el campo de ingeniería de recirculación, tratamiento y desinfección de agua para la acuicultura y cultivos de microalgas.
Y para ahondar sobre las prestaciones y bondades de este tipo de sistemas, las mismas que serán repasadas en el seminario que se encuentra organizando Centech, el Doctor Parada dialogó con AQUA.
¿Cuáles son los principales cambios y/o avances que han presentado los sistemas de recirculación en el último tiempo?
Como en todas las aplicaciones tecnológicas, el continuo aumento del conocimiento y acumulación de experiencia van generando oportunidades para mejorar los diseños. Estas mejoras pueden ser de variada naturaleza. Pueden consistir en un mejor dimensionamiento de las operaciones individuales que componen el sistema, o en mejoras en el diseño de los equipos utilizados para realizar las operaciones, o en el reemplazo de la tecnología utilizada en una operación por otra que presente alguna ventaja en general o en un caso particular, o en adición de una nueva operación que mejore el proceso.
Ahora bien, los sistemas de recirculación de agua para cultivo de peces, desde la primera aplicación para salmones que tengo en la memoria (1992), siempre han estado detrás de los mismos objetivos: beneficios sanitarios, mejoras en la productividad y mayor control de la producción.
Las operaciones básicas en el repertorio de la recirculación han sido la separación sólido-líquido, la transferencia de gases (agregar O2 y eliminar CO2), la bio-conversión (en este caso transformar NH3 en NO3-, y en algunos casos NO3 en N2), la desinfección del agua para disminuir el riesgo de enfermedades, la transferencia de calor (tomar el control de la temperatura), y finalmente la impulsión y manejo hidráulico del agua a través de sistema de cultivo.
En ese sentido, este tipo de tecnología ha ido evolucionando afectando casi cada una de las operaciones que componen el sistema. Por ejemplo, se ha reconocido el valor de la mantención de bajos niveles de CO2 en el agua de cultivo. Los primeros sistemas para salmones que se aplicaron en nuestro país tenían como objetivo no sobrepasar 20mg/L de CO2 en el estanque de cultivo. Hoy este nivel no es aceptable, ya que genera problemas fisiológicos, mermas en crecimiento y es un factor de riesgo para generar nefrocalcinosis especialmente en trucha. Este hecho ha requerido ajustar el diseño de los sistemas de recirculación para lograr niveles más bajos, y también ha motivado el desarrollo de nuevas aplicaciones tecnológicas algunas en aplicación y otras aún en investigación.
Más específicamente, ¿cómo funcionan esas nuevas aplicaciones tecnológicas?
Los sistemas de nitrificación (biofiltro) también han progresado tanto en su diseño, como el dimensionamiento y manejo. La tendencia es preferir sistemas de nitrificación que no requieran ciclos de limpieza durante el ciclo de cultivo, y con mayores capacidades a los vistos en las primeras aplicaciones en Chile. Biofiltros más robustos son necesarios para evitar la metahemoglobinemia asociada a niveles altos de nitrito y mortalidades masivas.
Los sistemas de separación sólido líquido, en tanto, también han evolucionado agregándose nuevas etapas de separación que funcionan con principios distintos a los tradicionales filtros absolutos (como los típicos filtros de tambor rotatorio), con los cuales se puede lograr mejoras sustanciales en la calidad del agua y la disminución de la DBO en el agua circulante, mejorando tambien la capacidad de nitrificación.
Claramente se han generado cambios en la escala de los sistemas y de las unidades de cultivo, y también se incursionado en la aplicación de recirculación individual por estanque.
Estas y otras materias serán abordadas y discutidas en el seminario.
Considerando que los costos de producción de Chile se han elevado bastante en el último tiempo, ¿cree las pisciculturas con sistemas de recirculación aún tienen espacio para disminuir sus valores de operación?
Esta es una pregunta que hay que contestar por partes para no confundir al lector.
Primero, hay que aclarar que los medios para bajar los costos de operación de los sistemas de recirculación nada tienen que ver con las razones del aumento de los costos en Chile, que están bastante asociadas a temas geográficos, logísticos, sanitarios y otros principalmente en la etapa marina.
Los sistemas de recirculación debiesen estar aportando eficiencias al proceso general de producción, flexibilizando el momento en que los smolts están disponibles para la engorda, en mantener reproductores con posturas fuera de temporada, y en aportar mejoras en lo sanitario.
Ahora bien, estimo que sí, los sistemas de recirculación pueden seguir reduciendo sus costos de operación, a través de la optimización del uso energético (bombeo, calentamiento, enfriamiento), a través de la optimización del diseño operacional y a través de economías de escala.
Por otro lado, hay que tener claro cómo se compara un sistema de recirculación con un sistema de flujo abierto respecto a su costo de operación. Si un sistema de flujo abierto requiere bombear agua, lo más probable que su costo de operación sea mayor al de un sistema de recirculación de igual volumen de cultivo, debido a que su productividad será probablemente más baja, y más riesgosa. Adicionalmente, es muy probable que un sistema de flujo abierto no pueda ofrecer los mismos grados de libertad para ajustarse a fechas de entrega del producto, y por tanto puede afectar a las siguientes etapas de producción.
Si un sistema de flujo abierto no tuviese que bombear agua, aún así un sistema de recirculación puede ser la solución óptima ya que ofrece mayor flexibilidad y productividad.
Teniendo en cuenta que los costos de operación de las pisciculturas con sistemas de recirculación son mucho más altos que cualquier otro sistema de producción de peces y que, igualmente, pueden verse afectadas por la acción de bacterias, hongos y virus, ¿por qué recomendaría a una compañía adherir a estas tecnologías?
Primero habría que comprobar lo que la pregunta da por sentado: «los sistemas de recirculación tienen costos mucho más altos que cualquier otro sistema de producción de peces». Entonces, vuelvo a afirmar: los sistemas de recirculación deben tener costos menores que los sistemas de flujo abierto que tenga que bombear agua a iguales capacidades de producción. Para comparar hay que considerar un sistema de flujo abierto que garantice los mismos aspectos que garantiza el sistema recirculado.
Por ejemplo, un sistema de flujo abierto tiene que considerar una planta de tratamiento del agua de salida que es órdenes de magnitud más grande que el de un sistema de recirculación de la misma capacidad productiva. Si el sistema de flujo abierto es con bombeo, la potencia puede ser mayor a la de un sistema recirculado, sin beneficiarse del mejor crecimiento de peces que podría lograrse en un sistema recirculado que ajuste la temperatura al óptimo de la especie.
Un sistema de flujo abierto también es más vulnerable al enturbiamiento de la fuente de agua, a la entrada de patógenos y a los pulsos de contaminantes.
Con respecto a que los sistemas de recirculación son igualmente afectados por bacterias, hongos o virus, no debiese ser exactamente así, todo depende del manejo, del diseño, y de la historia del material biológico que se cultive. Pero claro, hay que aceptar que si no tenemos el control sanitario sobre los peces que se ingresarán al sistema, el sistema recirculado no puede resolver este riesgo, pero sí puede garantizar que el agua que entra a la piscicultura no contendrá patógenos, a un costo aceptable, los que es impracticable en un sistema de flujo abierto.
En general, me atrevería a afirmar que en la mayoría de las situaciones, un sistema de recirculación debiese ofrecernos una solución no solamente del punto de vista técnica, sino también económico, a no ser que contemos con algo excepcional: buena ubicación, suficiente agua sin riesgos de patógenos y con la temperatura óptima todo el año.
Para revisar en detalle el programa del evento, descargue el siguiente documento: Seminario recirculación organizado por Centech