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2.7 Recursos energéticos

2 years ago

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2.7.1 Predicciones

A medida que la mecanización se extiende a nivel mundial, la agricultura intensiva de campo abierto depende cada vez más de los combustibles fósiles para alimentar la maquinaria agrícola y para el transporte de fertilizantes y productos agrícolas, así como para administrar el equipo de procesamiento, envasado y almacenamiento. En 2010, la Agencia Internacional de Energía de la OCDE predijo que el consumo mundial de energía aumentaría hasta un 50% para 2035; la FAO también ha estimado que el 30% del consumo mundial de energía se dedica a la producción de alimentos y a su cadena de suministro (FAO 2011). Las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociadas a los combustibles fósiles (aproximadamente 14% en el análisis del ciclo de vida) añadidas a las de la fabricación de fertilizantes (16%) y óxido nitroso de suelos medios (44%) (Camargo et al. 2013), contribuyen sustancialmente a los impactos ambientales de la agricultura. La tendencia del siglo XXI a producir biocombustibles a base de cultivos (por ejemplo, maíz para etanol) para sustituir a los combustibles fósiles ha aumentado la presión sobre la tala de bosques tropicales, turberas, sabanas y pastizales para la producción agrícola. Sin embargo, los estudios apuntan a la creación de una «deuda de carbono» a partir de tales prácticas, ya que la liberación global de COSub2/sub supera las reducciones de GEI que proporcionan al desplazar combustibles fósiles (Fargione et al. 2008). Podría decirse que existe una deuda de carbono similar al despejar tierras para cultivar cultivos alimentarios a través de la agricultura convencional que depende de combustibles fósiles.

En un análisis comparativo de los sistemas de producción agrícola, se encontró que las pesquerías de arrastre y los sistemas acuícolas de recirculación (RAS) emiten GEI entre 2 y 2,5 veces el de las pesquerías sin pesca de arrastre y la acuicultura no RAS (corral, pista de rodadura). En RAS, estos requisitos energéticos se refieren principalmente al funcionamiento de bombas y filtros (Michael y David 2017). Del mismo modo, los sistemas de producción de invernadero pueden emitir hasta tres veces más GEI que la producción de cultivos de campo abierto si se requiere energía para mantener el calor y la luz dentro de los rangos óptimos (ibíd.). Sin embargo, estas cifras de GEI no tienen en cuenta otros impactos ambientales de los sistemas no RAS, como la eutrofización o las posibles transferencias de patógenos a poblaciones silvestres. Tampoco tienen en cuenta los GEI procedentes de la producción, el transporte y la aplicación de herbicidas y plaguicidas utilizados en el cultivo de campo abierto, ni el metano y el óxido nitroso de la producción ganadera asociada, que tienen un potencial de calentamiento del invernadero (PCA) a 100 años 25 y 298 veces mayor que el COSub2/sub, respectivamente (Camargo y otros 2013; Eggleston y otros 2006).

Estas estimaciones aleccionadoras del consumo de energía presente y futuro y de las emisiones de GEI asociadas a la producción de alimentos han dado lugar a nuevos modelos y enfoques, por ejemplo, el enfoque del nexo agua-alimento-energía de las Naciones Unidas mencionado en Sect. 2.1. Los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU han señalado la vulnerabilidad de la producción de alimentos a las fluctuaciones de los precios de la energía como un factor clave de la inseguridad alimentaria. Esto ha impulsado esfuerzos para lograr que los sistemas agroalimentarios sean «energéticos inteligentes», haciendo hincapié en mejorar la eficiencia energética, aumentar el uso de fuentes de energía renovables y fomentar la integración de la producción de alimentos y energía (FAO 2011).

2.7.2 Acuapónica y Conservación de Energía

Los avances tecnológicos en las operaciones de los sistemas acuapónicos están avanzando hacia ser cada vez más «energéticamente inteligentes» y reducir la deuda de carbono de las bombas, los filtros y los dispositivos de calefacción/refrigeración mediante el uso de electricidad generada a partir de fuentes renovables. Incluso en latitudes templadas, muchos diseños nuevos permiten reintegrar completamente la energía involucrada en el calentamiento y enfriamiento de tanques de peces e invernaderos, de manera que estos sistemas no requieren insumos más allá de las matrices solares o la electricidad/calor generado por la producción de biogás bacteriano de lodos derivados de la acuicultura (Ezebuiro y Körner 2017; Goddek y Keesman 2018; Kloas et al. 2015; Yogev et al. 2016). Además, los sistemas acuapónicos pueden utilizar la desnitrificación microbiana para convertir el óxido nitroso en gas nitrógeno si se dispone de suficientes fuentes de carbono de los desechos, de manera que las bacterias anaeróbicas heterotróficas y facultativas puedan convertir el exceso de nitratos en gas nitrogenado (Van Rijn et al. 2006). Como se señala en Sect. 2.7.1, el óxido nitroso es un potente GEI y los microbios ya presentes en los sistemas acuapónicos cerrados pueden facilitar su conversión en gas nitrógeno.


Aquaponics Food Production Systems

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