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viernes, 16 de junio de 2017

Sunras: Tecnologia solar de fotobiorreactores para acuicultura.

La UCA lidera un innovador proyecto que usa energía solar y microalgas para el tratamiento de efluentes de piscifactoría.
 
La Universidad de Cádiz (UCA), a través del Departamento de Tecnologías de Medio Ambiente, está liderando el proyecto “Gestión eficiente y sostenible de efluentes en acuicultura marina mediante tecnología solar (SUNRAS)”, el cual es pionero por aplicar esta tecnología en el sector acuícola y facilitar la transferencia a sus empresas.
Se trata, según ha informado a misPeces, José Antonio Perales Vargas-Machuca coordinador principal del proyecto, de una innovadora combinación de fotorreactores de desinfección solar (SODIS) y fotobiorreactores de microalgas (HRAP) para reutilizar los efluentes procedentes de la actividad piscícola y su valorización a través de la producción de microalgas.
En el proyecto se utilizará de manera combinada tecnología solar con colectores parabólicos compuestos y reactores de cultivo de microalgas mediante un fotobiorreactor denominado HRAP (High Rate algae Ponds) al que se le acoplará un sistema de membranas, y que permitirá la recuperación de los nutrientes de efluentes de instalaciones acuícolas marinas.
Esto permitirá, según informó al respecto José Antonio Perales, que se aprovechen los nutrientes del efluente y se reduzca la concentración de los microorganismos del mismo, junto con la producción de un subproducto de origen algal, valorizable como fuente rica en ácidos grasos poliinsaturados y proteínas para piensos de acuicultura.
La calidad microbiológica del bioproducto estará salvaguardada por la desinfección solar previa que reducirá la carga bacteriana en estos efluentes, evitando desequilibrios microbiológicos en el HRAP.
Un proyecto demostrativo en un entorno de producción acuícola
Se trata, como indicó al respecto José Antonio Perales, de una tecnología que por separado y para otros usos tiene un grado de madurez tecnológico elevado. Sin embargo, el mayor valor de este proyecto está en que se va a adaptar esta tecnología para un entorno relevante como es el de la producción acuícola.
“Con este proyecto pretendemos adaptar y desarrollar la aplicación de estas tecnologías en el sector de la acuicultura hasta un nivel de madurez equivalente al de ‘demostración de prototipo en entorno relevante’, o lo que se entiende como TRL 6, dentro de la calificación de Niveles de Madurez de la Tecnología”.
El proyecto, abordará dos líneas de investigación. De una parte, los sistemas abiertos con grandes caudales de agua y baja concentración de nutrientes. Y de otra parte, los Sistemas de Recirculación en Acuicultura (RAS, por sus siglas en inglés) con una baja huella hídrica y un alto grado de tecnificación.
En una fase inicial de laboratorio, se adaptarán estas tecnologías al nuevo escenario y se estudiarán posibles mejoras, como la inclusión de óxido de titanio (TiO2) en la desinfección solar o la tecnología de nanopartículas para el cosechado magnético de microalgas.
En una fase siguiente se optimizará el proceso a escala piloto en una instalación de acuicultura se operará durante un periodo de tiempo suficiente para evaluar la estabilidad estacional de la calidad del efluente y de la biomasa producida.
La utilización de este proceso redundará en la disminución de los costes de producción, tanto por la calidad y caudal de efluente generado, lo cual repercutirá en un menor canon de vertido, como por la sustitución de la fuente externa de PUFAs (Microalgas de producción propia en lugar de aceite de pescado).
La propuesta, además, supone una mejor integración del proceso productivo con su entorno, al reducir el flujo de nutrientes al medio receptor, y por tanto reducir la principal presión ambiental de la acuicultura, mejorar la huella de carbono al funcionar las microalgas como un sumidero de CO2, y reducir la huella hídrica por permitir la reutilización de agua en el proceso.
Prototipo-sunras-microalgas-uca
Esquema de plata experimental a escala piloto que será construida en la segunda fase del proyecto /SUNRAS.
Un equipo multidisciplinar garantiza la viabilidad de la propuesta
En el proyecto participa un nutrido y multidisciplinar grupo de investigadores de la Universidad de Cádiz, entre los que se encuentran expertos en fotobiodepuración de aguas, desinfección solar, físicos expertos en fotocatálidad y magnetismo.
Además, contarán con la participación en el mismo del Centro Tecnológico de Acuicultura de Andalucía (CTAQUA) como referente de I+D+i aplicada en el sector; y de empresas relevantes dentro del ámbito de las microalgas, como es el caso de Fitoplancton Marino; de la fabricación de aditivos para piensos, como es el caso de la multinacional Nutriad; y de Algades, la spin – off de la UCA, especializada en biotecnología de microalgas.
Puesto que se trata de demostrar la validez de esta tecnología en un entorno productivo en condiciones reales, se trabajarán con especies de microalgas autóctonas con alto potencial de uso, que, además, aporten una alta riqueza nutritiva al pienso que sean incorporadas.
Una vez optimizado el proceso de desinfección solar (SODIS), en la parte final del proyecto se operará en plantas en entorno real, donde pueden cambiar las condiciones del efluente y la meteorología en aspectos como la irradiancia solar, la composición del efluente o la temperatura ambiente.
Posteriormente se evaluará la inclusión de la biomasa de microalgas producidas en dietas de pre-engorde y engorde de especies de acuicultura como la dorada y la lubina con la finalidad de evaluar los porcentajes de inclusión apropiados.
Una vez que tanto el proceso como las distintas tecnologías estén optimizadas se realizará un análisis de costes de fabricación y de operación de las diferentes alternativas, para evaluar la rentabilidad y la eficacia de éstas.
Fuente : José Antonio Perales - Investigador UCA J. A. Perales coordinador SUNRAS /@misPeces