Dióxido de Carbono en la Piscicultura de Salmón: Innovación y Sostenibilidad

Un proyecto pionero está en marcha en Noruega para transformar el dióxido de carbono (CO2) capturado de la atmósfera en alimento para peces de piscifactoría, específicamente para la producción de salmón. La iniciativa busca cultivar algas expuestas a una corriente de CO2 para producir ácidos grasos Omega 3, un nutriente esencial que actualmente se obtiene de peces de bajo valor o kril antártico.

infografía sobre el ciclo de producción de Omega 3 a partir de algas cultivadas con CO2

Esta técnica innovadora no solo aborda la captura de gases de efecto invernadero, sino que también ofrece una fuente sostenible de alimento para la industria salmonera, la segunda mayor exportación de Noruega. En los fiordos noruegos se produce aproximadamente el 60% del salmón de criadero a nivel mundial, una industria valorada en miles de millones de dólares.

El Desafío del Suministro de Omega 3 en la Acuicultura

El creciente apetito mundial por la acuicultura, que se predice reemplazará a la pesca tradicional en pocos años, presenta desafíos significativos. Uno de los principales es el suministro de ácidos grasos Omega 3. Los peces en su hábitat natural obtienen estos nutrientes consumiendo algas o fitoplancton, pero los peces de criadero no pueden hacerlo por sí mismos y requieren suplementos en su dieta.

La dependencia de aceites de otros peces o kril antártico ha llevado a un aumento de precios y a preocupaciones sobre la sostenibilidad de estas fuentes. El kril, en particular, ha atraído la atención de flotas pesqueras, generando inquietud sobre la salud de su población.

imagen de peces de criadero en una jaula

El Proyecto Omega 3: CO2 Puro para la Producción de Alimento

Un consorcio noruego, con el apoyo gubernamental, está desarrollando el proyecto "Omega 3" en el Centro de Tecnología de Mongstad, una instalación líder mundial en captura y almacenamiento de dióxido de carbono. Este centro, a pesar de un historial accidentado en proyectos a gran escala, se considera ideal para probar la tecnología.

La instalación utilizará CO2 puro, agua de mar y vapor en un tanque a aproximadamente 25ºC para cultivar algas. "Tenemos la ventaja del CO2 puro, agua de mar y vapor, así que la oportunidad para desarrollar esto será mejor que otros lugares", explica Svein Nordvick de CO2BIO, la empresa encargada del proyecto.

Se espera que esta mezcla caliente promueva un crecimiento rápido de las algas. Una vez recolectadas, secadas y procesadas, se extraerá su contenido de Omega 3. Los impulsores del proyecto estiman que una tonelada de CO2 podría producir una tonelada de algas, de las cuales se obtendrían entre 300 y 400 kg de aceite. El objetivo es aumentar esta eficiencia en los próximos cinco años para evaluar la viabilidad económica.

diagrama del proceso de captura de CO2 y su uso en la producción de algas

Hacia la Descarbonización en la Salmonicultura

La industria salmonera chilena también está abordando activamente la descarbonización. Salmones Austral, por ejemplo, ha implementado un plan basado en la ciencia con el objetivo de reducir sus emisiones absolutas de dióxido de carbono equivalente (CO2e) de 290 mil toneladas a aproximadamente 209 mil toneladas para 2033, tomando como base el año 2022.

Este plan se enfoca en el Alcance 3, que incluye las emisiones generadas por proveedores de bienes y servicios, especialmente la alimentación de los peces, que representa entre el 60% y 70% de la huella de carbono de la empresa. Otros factores importantes son la logística de transporte y el embalaje.

Iniciativas de Reducción de Emisiones

Para alcanzar sus metas, Salmones Austral está implementando diversas iniciativas:

  • Uso de generadores híbridos: Sistemas donde el generador tradicional carga una batería que alimenta los pontones, reduciendo el consumo de combustible.
  • Jaulas solares flotantes: Parques de paneles solares instalados en jaulas para generar energía, con el objetivo de ahorrar hasta el 50% del consumo de combustible en centros de acuicultura.
  • Colaboración con proveedores de alimento: Trabajo conjunto con Skretting y BioMar para desarrollar alimentos con baja huella de carbono. Ambas empresas han suscrito compromisos voluntarios de descarbonización y utilizan herramientas como BioSustain y Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para medir y reducir las emisiones asociadas a sus productos.
  • Logística de transporte sostenible: Contratos para utilizar transporte marítimo con biocombustibles y exploración del uso de combustible de aviación sostenible (SAF) para el transporte aéreo.
  • Innovación en logística: Desarrollo de camiones de cero o bajas emisiones y la integración de la cadena de suministro para reducir emisiones y mejorar la eficiencia, en colaboración con empresas como Moller-Maersk.

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La colaboración con proveedores es fundamental. BioMar destaca su apoyo a Salmones Austral en la evaluación del plan de reducción de la huella de carbono del alimento, gestionando mensualmente las metas de reducción. Skretting Chile, por su parte, utiliza el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para identificar fuentes de emisión y alinea sus objetivos con Science Based Targets (SBTi), buscando una reducción del 30% en alcances 1 y 2, y del 39% en alcance 3 para 2030.

La Importancia del Oxígeno Disuelto y el Dióxido de Carbono en la Acuicultura

Más allá de la producción de alimento, la calidad del agua es un factor crítico en la acuicultura. El oxígeno disuelto (OD) y el dióxido de carbono (CO2) son parámetros clave que afectan la salud y el rendimiento de los peces y camarones.

Oxígeno Disuelto (OD)

El OD es esencial para la supervivencia y es a menudo el primer factor limitante en sistemas de acuicultura intensiva. Niveles óptimos de OD (generalmente por encima del 60-70%, o 4.5 mg/litro para peces tropicales) son necesarios para un crecimiento y una eficiencia alimenticia adecuados. Niveles bajos de OD pueden reducir el crecimiento, empeorar la conversión alimenticia, aumentar la susceptibilidad a enfermedades y afectar la respuesta inmunitaria.

Estudios han demostrado que la tilapia del Nilo y el bagre de canal experimentan reducciones significativas en crecimiento y eficiencia alimenticia cuando se exponen a niveles bajos de OD. La exposición a bajo OD también puede aumentar la mortalidad tras desafíos patógenos.

La aireación es crucial para mantener niveles adecuados de OD, especialmente durante la noche cuando la respiración de los organismos consume oxígeno. El monitoreo diario y el uso de aireadores activados por sensores en tiempo real ayudan a prevenir déficits de OD.

gráfico que muestra la relación entre niveles de oxígeno disuelto y crecimiento de peces

Dióxido de Carbono (CO2)

Aunque a menudo pasado por alto, el CO2 también juega un papel importante. Niveles elevados de CO2 en el agua pueden interferir con la capacidad de fijación de oxígeno de la hemoglobina y hemocianina, afectando la absorción y distribución de oxígeno en el cuerpo. Esto puede llevar a hipercapnia y acidosis respiratoria.

Estudios en tilapias del Nilo y camarones marinos han demostrado que altos niveles de CO2, incluso con saturación de OD constante, reducen el crecimiento, empeoran el índice de conversión alimenticia (ICA) y, en el caso de camarones, pueden disminuir la supervivencia.

Las fluctuaciones diarias de OD y CO2, comunes en estanques de "agua verde" debido a la fotosíntesis y respiración de microalgas, pueden amplificar estos efectos negativos. Estrategias como el encalado, el control del fitoplancton, la reducción de tasas de alimentación y el aumento de la aireación son necesarias para gestionar los niveles de CO2.

En sistemas de biofloc (BFT), donde las concentraciones de CO2 pueden superar los 40 mg/litro, ajustes regulares del pH, la alcalinidad y una mejor aireación son esenciales. Para el transporte de peces, donde las concentraciones de CO2 pueden ser aún mayores, se requieren medidas específicas para asegurar la calidad del agua.

esquema de la respiración en peces mostrando el intercambio de O2 y CO2

Nanoburbujas: Una Tecnología Emergente

Las nanoburbujas representan una tecnología prometedora para mejorar la calidad del agua en la acuicultura. Su aplicación puede:

  • Mejorar la eficiencia del alimento para peces: Al mejorar la capacidad de los salmones para absorber oxígeno, las nanoburbujas facilitan un crecimiento más rápido y un menor consumo de alimento, reduciendo así las emisiones asociadas a su producción.
  • Reducir la necesidad de antibióticos: Al mejorar la salud general de los salmones, se reduce el riesgo de enfermedades, disminuyendo la dependencia de tratamientos farmacológicos.

Estas tecnologías, junto con la captura de CO2 para la producción de alimento, señalan un futuro donde la innovación tecnológica y la sostenibilidad son pilares fundamentales de la industria salmonera.

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