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En Hawái, Baker (2010) calculó el precio de equilibrio de la lechuga acuapónica y la producción de Tilapia basándose en una operación hipotética. El estudio estima que el precio de equilibrio de la lechuga es\ $3.30/kg y tilapia es\ $11.01/kg. Aunque su conclusión es que este punto de equilibrio puede ser económicamente viable para Hawai, esos precios de equilibrio son demasiado altos para la mayoría de los contextos europeos, especialmente cuando se comercializan a través de minoristas y canales de distribución convencionales. En Filipinas, Bosma (2016) llegó a la conclusión de que la acuapónica solo puede ser financieramente sostenible si los productores logran asegurar mercados nichos de alta gama para el pescado y grandes mercados para verduras orgánicas frescas.

La acuapónica en las islas tropicales (Islas Vírgenes y Hawai) y las zonas cálidas y libres de heladas (Australia) contrasta con lugares más alejados del ecuador. Las ventajas en lugares cálidos son los menores costos de calefacción y la disponibilidad estacionalmente uniforme de luz natural, lo que permite que los sistemas potencialmente de bajo costo sobrevivan económicamente. Una ubicación libre de heladas cerca del ecuador con pocas o ninguna diferencia estacional hace que sea más barato y más fácil configurar y operar un sistema durante todo el año, lo que permite establecer empresas familiares semiprofesionales en esas regiones. Además, la producción local en estas zonas se valora más alto, ya que los cultivos verdes son difíciles de almacenar (por ejemplo, Australia/Calor) o difíciles de transportar a los clientes (Islas) y generalmente tienen un margen de contribución mucho mayor que en lugares como Europa y América del Norte.

La acuapónica puede tener varias ventajas en un contexto urbano. Sin embargo, las ventajas sólo son efectivas si se tienen en cuenta las condiciones específicas del marco urbano y si se ponen en marcha esfuerzos adicionales de comunicación. Los agroparques periurbanos son presentados por Smeets (2010) como una solución técnica y económicamente viable para la agricultura urbana, ofreciendo potencial de sinergia con la industria existente a través del calor residual y la logística adecuada, así como flujos alternativos de materiales inorgánicos y orgánicos, por ejemplo, COSub2/sub, de producción de cemento. La acuapónica de tejados utiliza espacios «vacíos» en las zonas urbanas (Orsini et al. 2017). A menudo se supone que los tejados son gratuitos «porque están allí». Sin embargo, todos los espacios de la ciudad son de gran valor. El propietario de un edificio siempre buscará ingresos por el espacio que ofrece, incluso la utilización de tejados vacíos. Una granja en la azotea conlleva un alto riesgo económico y es posible que haya que hacer cambios en el edificio (ventilación y logística). Los tejados también son interesantes para la producción de energía solar con menos riesgo para el explotador (véase también cap. 12).

Mientras que la acuapónica se suele promocionar explícitamente como una tecnología de producción adecuada para entornos urbanos e incluso áreas con suelo contaminado, el costo inmobiliario a menudo se subestima por completo. Por ejemplo, los precios oficiales de bienes raíces en Alemania se pueden examinar a través de la herramienta en línea BorisPlus (2018), lo que revela una brecha significativa entre los precios límite del centro de la ciudad y los precios de las tierras agrícolas. Por ejemplo, los inmuebles periurbanos dentro de los límites de la ciudad en Dortmund, Alemania, están en el rango de 280 €/msup2/sup—350 €/msup2/sup, mientras que los terrenos agrícolas fuera de los límites de la ciudad están en el rango de 2 €/msup2/sup—6 €/msup2/sup. Además, los códigos de construcción alemanes otorgan a los agricultores el privilegio de erigir edificios agrícolas fuera de los límites de la ciudad. Esta situación jurídica y financiera hace que las tierras agrícolas cercanas a las zonas económicas sean atractivas para las granjas acuapónicas de mayor escala, lo que lleva al concepto de agroparques antes mencionado. La colocación de granjas acuapónicas plantea desafíos con la percepción del cliente. Los ciudadanos que han sido entrevistados acerca de su preferencia por los diferentes conceptos de agricultura urbana para el uso público del suelo urbano mostraron una preferencia por el uso que mantiene el espacio accesible para los ciudadanos, así como bajos niveles de aceptación para los agroparques (Specht et al. 2016). Los resultados de la investigación sobre la aceptación de la acuapónica revelaron una varianza mayor que las otras utilizaciones potenciales, lo que sugiere una ambivalencia ciudadana debido a la falta de información sobre el método de producción. Se requieren esfuerzos adicionales de comunicación, ya que la acuapónica es un sistema de producción muy complejo y nuevo desconocido para la mayoría de las personas en la sociedad, incluidas las poblaciones urbanas.

El potencial y los riesgos de la acuapónica en un contexto urbano se desprende claramente del párrafo anterior. Al planificar la implantación de una instalación de producción acuapónica, es necesario desarrollar estrategias y planes de contingencia distintos en un contexto urbano.

La mayoría de los datos recopilados actualmente sobre los agricultores comerciales se centran en lugares fuera de Europa. Una evaluación económica sólida de las instalaciones acuapónicas en latitudes y climas europeos es difícil, porque por un lado sólo existen muy pocas plantas comerciales en Europa y, por otro lado, los equipos técnicos, los modelos de escala y de negocio son muy diferentes en otras partes del mundo, donde los comerciales la acuapónica está más extendida (Bosma et al. 2017). Mientras que Goddek et al. (2015) y Thorarinsdottir (2015) ofrecen una muy buena visión general de las plantas comerciales europeas y sus desafíos, sólo presentan algunos parámetros económicos, como los precios al consumo (dirigidos), las declaraciones sobre los ingresos «potencialmente» alcanzables o los precios de equilibrio de la producción. Dado que sólo son válidos en las condiciones específicas de las instalaciones investigadas, sólo se pueden transferir declaraciones limitadas a otros lugares, incluso dentro de Europa.

Aunque existen algunas evaluaciones específicas de la productividad (por ejemplo, Medina et al. 2015, Petrea et al. 2016), en la actualidad no se conocen los análisis completos del potencial de mercado y las evaluaciones de coste-efectividad bien fundadas. Además, hay estudios iniciales sobre modelos técnicos dinámicos utilizando la metodología dinámica del sistema como Goddek et al. (2016) y Körner y Holst (2017). Esto ilustra cuán esencial es la disponibilidad de datos exhaustivos para llevar a cabo un análisis de rentabilidad sólido.

Uno de los pocos casos de modelado hipotético creados con datos de Europa es el modelo Morgenstern et al. (2017). Proporcionaron datos técnicos de la planta piloto de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Westfalia del Sur, que consistía en una piscifactoría comercial y un sistema hortícola estándar. En este caso, se modelaron cálculos de inversión y costos completos con datos técnicos detallados y completos para sistemas en tres escalas diferentes. Se han realizado cálculos de modelos de costes operativos para un período de puesta en marcha de 6 años y costes de inversión, así como un cálculo simplificado de la diferencia de rendimiento de costes para tres granjas acuapónicas de diferente tamaño que crían bagre europeo (Silurus glanis) y producían lechuga. Los tamaños calculados se derivaron de la planta piloto ubicada en la Universidad de Ciencias Aplicadas de South Westfalia y de la escala acuícola del socio del proyecto. Los tamaños de acuicultura modelados fueron 3 msup3/sup, 10 msup3/sup y 300 msup3/sup. Se hicieron un par de supuestos generales y simplificaciones para los cálculos, que ilustran las críticas sobre las limitaciones de la modelización hipotética:

  1. Se ha considerado una calidad de producción inferior a la media y pérdidas de producción en los primeros cinco años. Los cálculos de rentabilidad se basan en un proceso de producción madurado y estable a partir del año 6.

  2. Producción constante de hidrocultivo. El flujo completo de nutrientes del agua de proceso se calculó para ser consumido por la producción de hidrocultivo de lechuga, independientemente de las diferencias estacionales e independientemente de la disponibilidad de nutrientes de la acuicultura.

  3. El tamaño del lecho de cultivo de hidrocultivo se ha calculado en 60 msup2/sup, 200 msup2/sup y 5.500 msup2/sup.

  4. La demanda de calefacción para hidrocultivo y acuicultura se ha aproximado con una metodología ligeramente modificada de KTBL (2009). La ubicación modelada de la granja es Düsseldorf, Alemania.

  5. Los costos de energía por kWh se han aproximado para la producción con un sistema combinado de calor y energía (CHP) con 15 ct/kWh (electricidad) y 5,5 ct/kWh (calor), respectivamente. Por simplicidad, no se ha modelado un sistema de cogeneración.

  6. Se asumió la comercialización directa de los productos. Se han calculado precios de mercado bastante optimistas, pero no excesivamente optimistas, para los productos. No se han incluido en el cálculo los costes de comercialización ampliados, ya que el esfuerzo de comercialización necesario para crear una base de clientes y un mercado estable no se ha abordado en el proyecto. Descuidar los costes de comercialización supone que los precios de mercado de la comercialización directa no suponen ningún coste y, por lo tanto, constituyen una simplificación importante del cálculo.

  7. No se han incluido en las evaluaciones los gastos relacionados con los bienes inmuebles necesarios para la explotación. La razón de esta simplificación es que los costos del espacio son muy diferentes dependiendo de la ubicación y el contexto del proyecto.

  8. El coste de la mano de obra se ha calculado al salario mínimo, lo que constituye un supuesto sólido en relación con los altos niveles de capital humano necesarios para administrar sistemas acuapónicos complejos.

  9. Las pérdidas de mortalidad del 5% en el sistema acuícola son compensadas por la población al inicio de cada ciclo de producción.

Un análisis de la estructura de costos del sistema de acuicultura de tamaño de producción modelado muestra que la mano de obra, los piensos para peces y los juveniles y la energía son los principales impulsores de costos, contribuyendo aproximadamente un tercio de los costos principales cada uno. En este punto, hay que destacar que los costes laborales se calculan sobre la base del salario mínimo y que los costes de la zona ocupada de la explotación no se han tenido en cuenta en los cálculos (Fig. 18.1).

Los costos de electricidad y calefacción ofrecen un potencial de optimización. Las bombas tienen una vida útil entre 2 y 5 años. Las bombas ineficientes pueden sustituirse por bombas más eficientes en el ciclo de vida natural de la máquina. Las ganancias de rentabilidad para este tipo de optimizaciones son fáciles de calcular, y las ganancias de eficiencia también son fáciles de monitorear después de la implementación. Medidas similares para reducir los costos de calefacción son relativamente fáciles de calcular. Por ejemplo, se pueden calcular los costos y efectos de los paneles de aislamiento adicionales, y también aquí las ganancias se pueden monitorear fácilmente.

Los costos laborales surgen como el principal motor de costos que muestra un potencial de optimización significativo con la ampliación. Los sistemas de mayor escala permiten el uso de dispositivos que ahorran mano de obra, por ejemplo, niveladoras automáticas o máquinas automáticas de llenado de alimentadores. La rentabilidad de este tipo de optimizaciones debe calcularse sobre la base de cada proyecto.

! Estructura de costos Tamaño de producción Acuicultura

Fig. 18.1 Estructura de costos para el lado de la acuicultura de un sistema acuapónico, modelo hipotético a partir de datos técnicos de la planta piloto de la Universidad de Ciencias Aplicadas de South Westfalia. (Basado en Morgenstern et al. 2017)

Asimismo, se ha realizado un análisis de costos para la parte hidrocultivo de los sistemas modelados. Los principales factores que impulsan los costos son la mano de obra, las plántulas y los costos de energía para la iluminación Una mayor madurez operativa de la producción, cuando se ha dominado la curva inicial de aprendizaje, puede hacer espacio para la producción interna de plántulas. La integración de esta etapa de producción puede ofrecer un potencial de optimización de costes. Por lo que se refiere al potencial de reducción de costes de los demás impulsores de costes, la energía y la mano de obra, la situación descrita anteriormente también es aplicable a la parte de hidrocultivo (Fig. 18.2).

Se ha realizado un análisis de la diferencia de costo y rendimiento para los tres tamaños de sistema, lo que demuestra que el microsistema y el sistema pequeño no son económicamente viables. No existe un potencial explotable de automatización y racionalización debido a las dimensiones extremadamente pequeñas de la acuicultura y a las pequeñas dimensiones del hidrocultivo, lo que supone unos costes laborales prohibitivos. El recargo por cantidad mínima y las tasas de transporte para los piensos para peces y efectos similares para otras categorías de costes suponen una carga financiera adicional para estos dos sistemas.

El sistema de tamaño de la producción presenta una diferencia positiva en el rendimiento de los costes cuando no se tienen en cuenta los costes inmobiliarios o la tenencia de los terrenos requeridos (cuadro 18.1).

! Estructura de Costo Hidrocultivo LechugaFig. 18.2 Fig. 18.2 Estructura de costos para el lado hidropónico de un sistema acuapónico, modelo hipotético a partir de datos técnicos de la planta piloto de la Universidad de Ciencias Aplicadas del Sur Westfalia. (Basado en Morgenstern et al. 2017)

Cuadro 18.1 Análisis del rendimiento de los costos del cálculo del modelo

tabla tead tr class="encabezado» La diferencia de rendimiento de coste/ésima th Unidad /th th Micro /th th Pequeño /th th Producción /th /tr /thead tbody tr class="impar» TDMargen de contribución acuicultura/td td €/a /td td -4173 /td td -2566 /td td 114.862 /td /tr tr class="incluso» Hidrocultivo del margen de contribución TD/td td €/a /td td 691 /td td 13.827 /td td 541.087 /td /tr tr class="impar» Márgenes de contribución de TDsum td/td td -3.483 /td td 11.260 /td td 655.948 /td /tr tr class="incluso» TDCoste de mano de obra acuicultura/td td €/a /td td 3.705 /td td 8.198 /td td 45.000 /td /tr tr class="impar» TDhidrocultivo coste de trabajo/td td €/a /td td 3.148 /td td 8.395 /td td 179.443 /td /tr tr class="incluso» TDSuma de costes de trabajo/td td €/a /td td 6.853 /td td 16.593 /td td 224.443 /td /tr tr class="impar» TdReal costos de tenencia/td td/td td n.a /td td n.a /td td n.a /td /tr tr class="incluso» TDDepreciación/TD td €/a /td td 7.573 /td td 15.229 /td td 185.269 /td /tr tr class="impar» TDTasa de interés 2% /td td €/a /td td 1.515 /td td 3.046 /td td 37.054 /td /tr tr class="incluso» Diferencia de rendimiento de TDCoste/td td €/a /td td -19.424 /td td -23.607 /td td 209.183 /td /tr /tbody /tabla

Fuente: Morgenstern et al. (2017)

Cuadro 18.2 Potencial de creación de empleo

tabla tead tr class="encabezado» th/th th Unidad /th th Micro /th th Pequeño /th th Producción /th /tr /thead tbody tr class="impar» TDSuma coste de trabajo/td td €/a /td td 6.853 /td td 16.593 /td td 224.443 /td /tr tr class="incluso» TDSuma tiempo de trabajo/td td Días/A /td td 46 /td td 111 /td td1.496/td /tr tr class="impar» tdNúmero de puestos de trabajo/td td/td td 0,21 /td td 0,5 /td td 6,8 /td /tr /tbody /tabla

Fuente: Morgenstern et al. (2017)

Además, el análisis arroja luz sobre el potencial de creación de empleo de los sistemas respectivos. El cálculo del modelo se llevó a cabo bajo el supuesto de que todas las tareas generales requeridas de la empresa son manejadas por empleados fijos, una suposición bastante optimista con respecto al hecho de que se ha utilizado el salario mínimo para el cálculo.

Se hizo una suposición adicional con respecto a la separación de puestos de trabajo: Los empleados trabajan en ambas partes del sistema, la acuicultura y las partes de hidrocultivo, de acuerdo con el trabajo que es necesario por el sistema respectivo. Esto requiere un conjunto de habilidades elevadas que ponga otro signo de interrogación detrás del cálculo del salario mínimo.

Incluso en el sistema de producción de mayor tamaño, el número de puestos de trabajo creados es limitado. El número calculado de puestos de trabajo es congruente con la experiencia de las empresas hortícolas que trabajan con hidroponía, que normalmente emplean entre cinco y diez trabajadores por hectárea de invernadero (cuadro 18.2).

Los datos sobre las inversiones iniciales en acuapónica son, por un lado, muy difíciles de obtener y, por otro, aún más difíciles de comparar. Algunos de los datos preliminares recogidos de otras fuentes sobre la inversión inicial necesaria para la creación de una granja acuapónica (véase el cuadro 18.3) muestran grandes diferencias entre las inversiones iniciales en los sistemas, ya sea real o hipotética. Dado que los sistemas difieren en la cantidad extrema de factores, es muy problemático sacar conclusiones sobre las inversiones iniciales necesarias. Sin embargo, la inversión inicial en acuapónica parece ser relativamente alta, lo que refleja la etapa inicial de la industria. Estimamos que comienza una inversión inicial en un sistema acuapónico comercial en Europa

Cuadro 18.3 Costos estimados de inversión en acuapónica, diversas fuentes

tabla tead tr class="encabezado» Literatura fuente/ésima th Inversión total [aprox. por msup2/sup de área de crecimiento] /th th Ubicación /th th Tamaño y tipo de acuicultura /th th Tamaño y tipo hidropónico /th /tr /thead tbody tr class="impar» TdBailey y otros (1997) /td td $22.642 [$226/ msup2/sup] /td td Islas Vírgenes, ESTADOS UNIDOS /td td 4 tanques Tilapia Sin calefacción /td td 100 msup2/sup Lechuga DWC Sin invernadero /td /tr tr class="incluso» TDADler y otros (2000) /td td 244,720$ [240/ msup2/sup] /td td Shepherdstown, WV, ESTADOS UNIDOS /td td 19.000 l 239 msup2/sup Rainbow trucha Sin calefacción (122,80 dólares) /td td cca. 120 msup2/sup Lechuga NFT (17.150 DÓLARES) Invernadero de polietileno con calefacción y luces ($78.770) /td /tr tr class="impar» TDToKunaga y otros (2015) /td td $217.078 [$190/ msup2/sup] /td td Hawai'i, Estados Unidos /td td 75.71 msup3/sup Tilapia /td td 1142 msup2/sup Lechuga DWC /td /tr tr class="incluso» TdMorgenstern y otros (2017) /td td €151,468 [€ 1067/ msup2/sup] /td td Ubicación del modelo: Düsseldorf /td td 3 msup3/sup Europeos bagre /td td Área de cama de cultivo 59 msup2/sup Invernadero de 83 msup2/sup Lechuga DWC /td /tr tr class="impar» TdMorgenstern y otros (2017) /td td €304.570 [€650/msup2/sup] /td td Ubicación del modelo: Düsseldorf /td td 10 msup3/sup Europeos bagre /td td Área de cama de crecimiento 195 msup2/sup 274 msup2/sup invernadero Lechuga DWC /td /tr tr class="incluso» TdMorgenstern y otros (2017) /td td €3.705.371 [€302/msup2/sup] /td td Ubicación del modelo: Düsseldorf /td td 300 msup3/sup Europea bagre /td td 5.568 msup2/sup área de cama de crecimiento Invernadero 6.682 msup2/sup Lechuga DWC /td /tr /tbody /tabla

con una superficie de crecimiento de al menos 250 EUR/msup2/sup, pero puede requerir fácilmente una inversión mucho mayor, dependiendo de las condiciones exteriores, del tamaño y la complejidad del sistema y de la duración de la temporada de crecimiento a la que aspiraba (cuadro 18.3).

El estatus experimental y pionero de la acuapónica comercial es una de las razones por las que la financiación de proyectos de mayor envergadura comercial puede ser un reto. La mayoría de los sistemas acuapónicos se han financiado a través de becas de investigación o a través de entusiastas de la acuapónica. La comunicación personal con bancos alemanes que tradicionalmente son fuertes en la financiación de inversiones agrícolas y que, por lo tanto, están familiarizados con las complejidades de la producción de cultivos y la cría de animales reveló que no financiarían un proyecto acuapónico debido a la falta de un modelo de negocio probado y establecido (Morgenstern y otros 2017).


Aquaponics Food Production Systems

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