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Las RAS son operaciones de gran densidad de capital, que requieren elevados gastos de financiación en equipo, infraestructura, sistemas de tratamiento de afluentes y efluentes, ingeniería, construcción y gestión. Una vez construida la granja RAS, también se necesita capital de trabajo hasta que se logren cosechas y ventas exitosas. Los gastos operativos también son sustanciales y se componen principalmente de costos fijos como alquiler, intereses sobre préstamos, depreciación y costos variables como piensos para peces, semillas (alevines o huevos), mano de obra, electricidad, oxígeno técnico, amortiguadores de pH, electricidad, ventas/comercialización, costes de mantenimiento, etc.

Al comparar la productividad y la economía, RAS competirá invariablemente con otras formas de producción de pescado e incluso con otras fuentes de producción de proteínas para el consumo humano. Es probable que esta competencia ejerza una presión a la baja sobre el precio de venta del pescado, que a su vez debe ser lo suficientemente alto para que una empresa RAS sea rentable. Al igual que en otras formas de producción acuícola, alcanzar mayores economías de escala es generalmente una forma de reducir el costo de producción y así obtener acceso a los mercados. Algunos ejemplos de reducción de los costos de producción que se puede lograr con instalaciones más grandes son:

  1. Reducción de los costos de transporte en pedidos a granel de piensos, productos químicos, oxígeno.

  2. Descuentos en la compra de grandes cantidades de equipos.

  3. Acceso a tarifas eléctricas industriales.

  4. Automatización de procesos agrícolas tales como monitoreo y control de procesos, alimentación, cosecha, sacrificio y procesamiento.

  5. Maximización del uso de mano de obra: se necesitaba la misma mano de obra para cuidar 10 toneladas de pescado que para cuidar 100 toneladas de pescado o más.

Tras el aumento de las economías de escala en el sector de la acuicultura neta, las RAS más grandes se están desarrollando en escalas no consideradas hace una década. La última década ha sido testigo de la construcción de instalaciones con capacidades de producción de miles de toneladas por año, y este aumento de tamaño de las instalaciones de RAS está trayendo nuevos desafíos técnicos, que se exploran en la siguiente sección.

3.5.1 Hidrodinámica y Transporte de Agua

Un control adecuado de las condiciones hidrodinámicas en los tanques de peces es esencial para garantizar una calidad uniforme del agua y un transporte adecuado de los sólidos hacia los puntos de salida del tanque (Masaló 2008; Oca y Masalo 2012). Los tanques que no son capaces de enjuagar metabolitos con la suficiente rapidez tendrán menos capacidad de carga. Garantizar un rendimiento hidrodinámico adecuado en tanques de peces es un importante tema de investigación en ingeniería acuícola que ha ayudado a la industria a diseñar y operar tanques de diferentes formas y tamaños. Sin embargo, el aumento del tamaño de los tanques utilizados en RAS comerciales está planteando nuevos desafíos de ingeniería a los diseñadores y operadores. Se están llevando a cabo investigaciones recientes para optimizar las características hidrodinámicas de los grandes tanques octogonales utilizados para la producción de esmotos de salmón (Gorle et al. 2018), mediante el estudio del efecto de la biomasa, la geometría y las estructuras de entrada y salida de peces en grandes tanques utilizados en instalaciones de esmotos noruegas. Del mismo modo, Summerfelt et al. (2016) encontraron una tendencia hacia una tasa de carga de alimentación decreciente por unidad de flujo en los tanques modernos en comparación con los tanques construidos hace más de una década en instalaciones noruegas de humos. Una reducción de la carga de alimentación da como resultado una mejor calidad del agua del tanque, ya que el agua de recirculación se trata a un ritmo más rápido, evitando la acumulación de metabolitos y el agotamiento de oxígeno en el tanque aún más en comparación con los tanques más antiguos que funcionan con cargas de alimentación más altas. Los trabajos futuros probablemente proporcionarán más información sobre la hidrodinámica de tanques con más de 1000 msup3/sup en volumen. Otros ejemplos de enormes tanques que se están utilizando actualmente son los tanques utilizados en los sistemas RAS 2020 (Kruger, Dinamarca) o el concepto Niri (Niri, Noruega). La adopción de estos nuevos conceptos utilizando tanques más grandes desempeñará un papel vital en su rentabilidad, siempre y cuando se alcancen las condiciones hidrodinámicas adecuadas.

3.5.2 Riesgo de pérdida de existencias

En RAS, las condiciones de cría intensiva pueden conducir a una pérdida repentina y catastrófica de peces si el sistema falla. Las fuentes de fallo del sistema pueden incluir fallos mecánicos de sistemas de bombeo y equipos RAS, cortes de energía, pérdida de sistemas de oxigenación/aireación, acumulación y liberación de sulfuro de hidrógeno, accidentes operacionales y más. Estos riesgos y soluciones para ellos deben identificarse e incorporarse en los procedimientos operativos.

El aumento del tamaño de las operaciones de RAS también puede significar un mayor riesgo de pérdidas financieras si se produce una pérdida catastrófica de peces. Por otra parte, las medidas de mitigación de riesgos y la redundancia del sistema también pueden aumentar el costo de un proyecto RAS y, por lo tanto, los diseñadores e ingenieros deben encontrar un equilibrio entre estos elementos.

Aparte de los informes de la industria y los medios de comunicación, se han realizado pocas investigaciones académicas sobre el riesgo de las empresas comerciales de RAS. Badiola et al. (2012) estudiaron las explotaciones de la RAS y analizaron los principales aspectos técnicos, encontrando que el diseño deficiente del sistema, los problemas de calidad del agua y los problemas mecánicos eran los principales elementos de riesgo que afectaban a la viabilidad de las RAS.

3.5.3 Economía

El debate sobre la viabilidad económica de las RAS se centra principalmente en los altos costos de puesta en marcha de las explotaciones acuícolas de recirculación y el largo tiempo de preparación antes de que los peces estén listos para ser comercializados, así como en la percepción de que las granjas RAS tienen altos costos operativos. De Ionno et al. (2007) estudiaron el desempeño comercial de las granjas RAS, concluyendo que la viabilidad económica aumenta con la escala de la operación. Según este estudio, las granjas de menos de 100 toneladas anuales de capacidad de producción sólo son marginalmente rentables en el contexto australiano donde se llevó a cabo el estudio. Timmons y Ebeling (2010) también ofrecen argumentos para lograr grandes economías de escala (en el orden de magnitud de miles de toneladas de producción al año) que permitan reducir los costos de producción a través de proyectos de integración vertical como la inclusión de instalaciones de procesamiento, incubadoras o piensos molinos. Liu et al. (2016) estudiaron el desempeño económico de una granja teórica RAS con una capacidad de 3300 toneladas anuales, en comparación con una granja tradicional de plumillas netas de la misma capacidad. A esta escala, la operación RAS alcanza costes de producción similares en comparación con la explotación de corrales netos, pero la mayor inversión de capital duplica el período de amortización en comparación, incluso cuando el pescado de la granja RAS se vende a un precio premium. En el futuro, las licencias costosas y estrictas que requieren un buen comportamiento ambiental pueden aumentar la viabilidad de las RAS como opción competitiva para la producción de salmón del Atlántico.

3.5.4 Manipulación de peces

En las granjas terrestres, la manipulación del pescado suele ser necesaria por diversas razones: separar el pescado en clases de peso, reducir la densidad de población, transportar pescado a través de los departamentos de cultivo (es decir, de un vivero a un departamento de cultivo en continuo) o cosechar pescado cuando esté listo para el mercado. Según Lekang (2013), los peces se manejan más eficazmente con métodos activos como bombas de pescado y también con métodos pasivos como el uso de señales visuales o químicas que permiten que los peces se muevan de un lugar a otro en la granja.

Summerfeltet al. (2009) estudió varios medios para acumular y cosechar salmónidos de grandes tanques circulares utilizando desagües dobles tipo Cornell. Las estrategias incluían el hacinamiento de peces con cerco de jareta, los hacineros de barras de concha y el pastoreo de peces entre tanques aprovechando su respuesta innata de evitación al dióxido de carbono. Las técnicas de recolección incluían la extracción de peces a través del puerto de descarga lateral de un tanque de drenaje doble tipo Cornell o el uso de un transporte aéreo para levantar los peces atestados a una caja de deshidratación. AquaMaof (Israel) emplea vías de baño y tanques que comparten un muro común para transferir pasivamente el pescado a través de la granja, y la cosecha se lleva a cabo utilizando un pescalador (bomba de tornillo Arquímedes) al final de un camino de baño. El concepto RAS2020 de Kruger (Dinamarca) utiliza niveladoras de barras/Crowders instalados permanentemente en un tanque de rodadura circular o en forma de rodadura para mover y amontonar a los peces sin necesidad de bombas de pescado.

A pesar de los continuos desarrollos sobre este tema, el creciente tamaño de las granjas RAS seguirá desafiando a los diseñadores y operadores sobre cómo manejar el pescado de forma segura, económica y sin estrés. La creciente gama de diseños, especies bajo producción y intensidad de operación de las granjas RAS puede dar lugar a diversas y novedosas tecnologías de transporte y captura de peces.


Aquaponics Food Production Systems

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