Parte I - El plástico es un excelente socio
La Acuicultura despega
Desde 2013, la acuicultura ha superado la pesca para abastecer al planeta con proteínas del mar. Según la FAO, consumimos 10,3 kg de productos acuícolas anualmente, en comparación con sólo 9,7 kg de fauna marina. Por una buena razón, la tasa de conversión alimento-producción es particularmente alta, y la acuicultura es por lo tanto una fuente esencial de proteínas animales.
Para hacer frente a la creciente demanda, la acuicultura tiene que enfrentarse a un doble reto: aumentar la productividad evitando los problemas ambientales y de salud que se encuentran en la fase inicial de su desarrollo. Pioneros en este sentido, los campeones nórdicos de la salmonicultura ya han desarrollado soluciones innovadoras que se inspiran en las técnicas mar afuera en las que los plásticos se vuelven a utilizar.
Una mina de oro rosado en la tierra del oro negro
Muy alejado de los problemas actuales de alimentación, aquí hay un festín que ha contribuido al éxito - y los problemas, de la acuicultura intensiva: el salmón del Atlántico. Ganando el primer lugar en mesas francesas y en el sushi japonés, y el tercer lugar en Europa, este pescado es el tercer tesoro, después de gas y petróleo, de Noruega, un país que ha sido pionero en numerosas innovaciones de la acuicultura.
Inicialmente practicados en agua dulce para producir salmonetes, salmones juveniles destinados a repoblar las costas, los años setenta vieron la acuicultura avanzar hacia el cultivo en cercos inmersos en fiordos. Con un ciclo de crecimiento de 20 a 36 meses y un rendimiento de un kilogramo de pescado por 1,2 kg de alimento, el salmón pronto salió a la cima como una alternativa ventajosa a la pesca. Y una verdadera mina de oro cuando se procesa en filetes.
El cultivo de salmón pronto se extendió a todas las costas de la Corriente del Golfo, desde Escocia a América del Norte, y todo el camino hacia Chile. Las empresas pesqueras de todo el mundo, con los noruegos a la vanguardia, desarrollaron muchas soluciones diferentes para adaptar las instalaciones de acuicultura a los diversos entornos de cultivo.
El polietileno pone el salmón en jaulas
En 1974, el Grupo AKVA lanzó Polarcirkel, la primera jaula circular de plástico. Por ser modular y, por tanto, extensible y móvil, podría ser utilizado en muchos ambientes marinos, más allá de las aguas costeras, gracias a sus anillos y tubos flexibles hechos de polietileno de alta densidad (PEAD) cargados con espuma de poliestireno. A diferencia de las estructuras rectangulares más rígidas, la jaula circular combinada con redes cónicas crea una corriente giratoria que favorece la movilidad del salmón, la oxigenación y la eliminación de sus excrementos.
Perfeccionado por la competencia, con la introducción de otros plásticos, como el PVC en zonas tropicales, este tipo de jaulas plásticas sigue siendo el módulo básico utilizado por la mayoría de las granjas acuícolas. Esta permite que alrededor de 80 especies de peces se críen en cautividad, la primera de las cuales, Salmo salar, todavía representa la mitad de toda la producción.
Las fibras sintéticas se mueven hacia la red
Durante unos veinte años, las jaulas de aguas abiertas constituyeron un buen compromiso entre los requisitos de confinamiento de las especies de acuicultura y la dispersión de los excrementos. Al estar en primera línea en este sentido, los fabricantes de redes de pesca tuvieron que adaptar sus conocimientos a las limitaciones específicas de la acuicultura: malla sin nudos, factor de bienestar animal, flotabilidad, resistencia a ataques relacionados con el medio marino y depredadores, etc.
Las fibras de poliamida, como el nilón y las fibras de poliéster, han salido en la parte superior debido a su versatilidad: una resistencia satisfactoria debido a su elasticidad y ligero tacto bajo el movimiento del pez. Durante la última década, los diseñadores han recomendado hilos de tipo Dyneema, fabricados con polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM).
Más ligeros, pero más rígidos, ofrecen principalmente una mayor resistencia, la que es particularmente buscada en mares agitados y contra depredadores.
Más recientemente, el modelado 3D y las simulaciones del comportamiento de las jaulas flexibles han llevado a los fabricantes a fabricar sus jaulas usando hilos multi-fibras nanoestructurados o incluso mallas mixtas diseñadas para técnicas específicas de acuicultura.
Recintos futuristas para la acuicultura mar afuera
En 2007, el salmón de los fiordos chilenos se vio afectado por el virus ISA (anemia infecciosa del salmón). Este virus altamente contagioso se propagó con mayor rapidez, ya que la acuicultura local es una de las más intensivas. Dos tercios de la producción fueron destruidos en el espacio de tres años.
Esta epidemia se produjo después de las campañas de los medios sobre los efectos nocivos de la acuicultura del salmón, y llevó a las empresas noruegas, que han realizado considerables inversiones en Chile, a cambiar sus modelos de negocio. Sin embargo, en lugar de reducir el tamaño de sus granjas de salmón, decidieron ampliarlas.
Los proyectos en desarrollo ilustran claramente los tres principios subyacentes de este nuevo enfoque: más espacio, confinamiento total y una ubicación más remota, más allá en el mar.
En 2015, el SME Sulefisk abrió el camino para el cambio, gracias a su jaula flexible desarrollada por la firma Ecomerden. La jaula se basa en una membrana compuesta fabricada por el grupo Ferrari. Es perfectamente hermética y contiene dentro de su tanque de 12.000 m³ un caldo de cultivo cerrado capaz de procesar los excrementos de 600.000 salmones en fertilizante. Un poco menos ambiciosos son las pruebas del grupo Leroy relacionados con un nuevo concepto de cultivo. Antes de ser trasladados a aguas abiertas, alrededor de 200.000 smolts pasan un año en un tubo elíptico de polímero reforzado inmerso en 50 metros de agua; El tubo también está equipado con dos hélices que crean un flujo longitudinal de agua. Marine Harvest, líder mundial en el cultivo del salmón, tenía mayores ambiciones.
Está a la espera de la aprobación del gobierno noruego para construir su Marine Doner, un gigantesco contenedor autónomo de 65.000 m3 capaz de albergar alrededor de un millón de salmones. Su estructura compuesta de resina tórica sobre pilotes está soportada por un mástil central de unos 50 metros de altura. Todo esto antes de construir el Huevo, una granja ovoide flotante a una profundidad de 45 metros, construido a partir de un material compuesto de resina polimérica.
A todo vapor con los productos antiincrustantes
La contaminación ligada a la acumulación de microorganismos es un problema recurrente en el uso de estructuras de acuicultura sumergidas como jaulas y redes.
Un verdadero azote, la incrustación hunde las redes, los buques pesqueros y el equipo de cultivo de los mariscos, y afecta también a los mariscos. Así como obstruye las jaulas, esta reduce el flujo del agua y hace la limpieza de las redes una tarea de Sísifo. A pesar del frecuente cepillado, la presencia de residuos biológicos requiere el uso de sustancias biocidas que son perjudiciales para los peces y el medio ambiente.
En el pasado, los tratamientos de impregnación usaban metales pesados tales como cromo y estaño. Su uso, después de haber sido prohibido por las regulaciones sanitarias, ellos fueron reemplazados por partículas de óxido de cobre disueltas en un revestimiento de polímero que reduce la incrustación. ¡Desafortunadamente, no previenen enteramente el fenómeno! Las apuestas son tan elevadas, incluso más allá de la acuicultura, que existe una feroz competencia para desarrollar soluciones repelentes eficaces más duraderas y, sobre todo, que sean respetuosas con el medio ambiente.
Por el momento, los tratamientos con efecto retardado a base de silicona y las resinas con carga de nanopartículas ofrecen resultados alentadores, aunque altamente dirigidos. El cobre, sin embargo, ofrece un espectro más amplio en términos de protección.
Hechos útiles respecto a la industria de la acuicultura
La acuicultura se refiere a todas las actividades de producción de animales acuáticos o plantas acuáticas.
La piscicultura produce pescado, e incluye variantes como la salmonicultura (para los salmónidos)
El cultivo de crustáceos: la cría de moluscos, incluyendo sus diversas especialidades como el cultivo de ostras, choros, almejas, berberechos, vieiras y abalones.
Y otras actividades, como la cría de camarones, la producción de algas y la acuicultura de corales.
A todo vapor con los productos antiincrustantes
La contaminación ligada a la acumulación de microorganismos es un problema recurrente en el uso de estructuras de acuicultura sumergidas como jaulas y redes.
Un verdadero azote, la incrustación hunde las redes, los buques pesqueros y el equipo de cultivo de los mariscos, y afecta también a los mariscos. Así como obstruye las jaulas, esta reduce el flujo del agua y hace la limpieza de las redes una tarea de Sísifo. A pesar del frecuente cepillado, la presencia de residuos biológicos requiere el uso de sustancias biocidas que son perjudiciales para los peces y el medio ambiente.
En el pasado, los tratamientos de impregnación usaban metales pesados tales como cromo y estaño. Su uso, después de haber sido prohibido por las regulaciones sanitarias, ellos fueron reemplazados por partículas de óxido de cobre disueltas en un revestimiento de polímero que reduce la incrustación. ¡Desafortunadamente, no previenen enteramente el fenómeno! Las apuestas son tan elevadas, incluso más allá de la acuicultura, que existe una feroz competencia para desarrollar soluciones repelentes eficaces más duraderas y, sobre todo, que sean respetuosas con el medio ambiente.
Por el momento, los tratamientos con efecto retardado a base de silicona y las resinas con carga de nanopartículas ofrecen resultados alentadores, aunque altamente dirigidos. El cobre, sin embargo, ofrece un espectro más amplio en términos de protección.
Hechos útiles respecto a la industria de la acuicultura
La acuicultura se refiere a todas las actividades de producción de animales acuáticos o plantas acuáticas.
La piscicultura produce pescado, e incluye variantes como la salmonicultura (para los salmónidos)
El cultivo de crustáceos: la cría de moluscos, incluyendo sus diversas especialidades como el cultivo de ostras, choros, almejas, berberechos, vieiras y abalones.
Y otras actividades, como la cría de camarones, la producción de algas y la acuicultura de corales.
Parte II - Los plasticos se venden a si mismos en la subasta de pescados
Diseño sofisticado para mariscos y crustáceos
Introducido por primera vez en la década de 1960 en la pesca especializada y la industria de la acuicultura, los plásticos han reemplazado definitivamente a los materiales tradicionales. Incluso el metal utilizado en las estructuras de las ollas de pescado está recubierto de plástico.
Los plásticos ofrecen muchos beneficios para estas actividades difíciles que se practican a menudo en ambientes hostiles. Su ligereza les permite ser movidos fácilmente. La resistencia a la abrasión y la oxidación también contribuyen a aumentar la durabilidad de las trampas y el equipo de acuicultura de mariscos.
En términos de productividad, los beneficios de los termoplásticos para ceramistas y cultivadores de mariscos están relacionados principalmente con los procesos de transformación. Permiten, por ejemplo, compensar las desventajas de las superficies demasiado lisas de los plásticos moldeando perfiles en los equipos de cultivo de choros. Combinados con el diseño 3D, los procesos de moldeo por inyección pueden ahora crear macetas cada vez más sofisticadas. Las trampas se fabrican con diversos polímeros y ahora se adaptan mejor a las condiciones y técnicas de pesca locales, y en particular a las especies que se van a capturar.
Crustáceos relajados gracias al Innopore
A diferencia de las capturas de pescado que se distribuyen a través de la cadena de frío, los mariscos y crustáceos, y algunos productos pesqueros, deben llegar a los puestos vivos. Los tanques de pescadería o de restaurantes, ahora equipados con cristales de metacrilato de metilo, no son simplemente vitrinas decorativas, sino el punto final de una cadena logística muy especial en la que los plásticos desempeñan un papel importante: asegurar la estanqueidad y la oxigenación.
Primero requiere equipo de almacenamiento: ollas a bordo, tales como recipientes estancos de almacenamiento de poliéster con sistemas de llenado continuo y tanques abiertos de desembarque hechos de polietileno de alta densidad.
Al desembarcar, los mariscos y crustáceos reciben tratamientos específicos mediante equipos que garantizan la oxigenación en todas las etapas del circuito de distribución.
Uno de los más innovadores de estos, son los sorprendentes tanques desarrollados por EMYG Environnement & Aquaculture. El sistema Innopure utiliza un generador de microburbujas de filtración y un contenedor de poliéster cerrado o abierto, disponible en varios tamaños, que se puede utilizar para almacenamiento o transporte. Es capaz de reproducir las características del entorno marino con una precisión asombrosa: flujo de agua, temperatura, oxigenación y filtración. Permite a los mariscos y crustáceos conservar su comportamiento habitual: absorber el oxígeno del agua y descontaminarse en las mejores condiciones.
Diseño sofisticado para mariscos y crustáceos
Introducido por primera vez en la década de 1960 en la pesca especializada y la industria de la acuicultura, los plásticos han reemplazado definitivamente a los materiales tradicionales. Incluso el metal utilizado en las estructuras de las ollas de pescado está recubierto de plástico.
Los plásticos ofrecen muchos beneficios para estas actividades difíciles que se practican a menudo en ambientes hostiles. Su ligereza les permite ser movidos fácilmente. La resistencia a la abrasión y la oxidación también contribuyen a aumentar la durabilidad de las trampas y el equipo de acuicultura de mariscos.
En términos de productividad, los beneficios de los termoplásticos para ceramistas y cultivadores de mariscos están relacionados principalmente con los procesos de transformación. Permiten, por ejemplo, compensar las desventajas de las superficies demasiado lisas de los plásticos moldeando perfiles en los equipos de cultivo de choros. Combinados con el diseño 3D, los procesos de moldeo por inyección pueden ahora crear macetas cada vez más sofisticadas. Las trampas se fabrican con diversos polímeros y ahora se adaptan mejor a las condiciones y técnicas de pesca locales, y en particular a las especies que se van a capturar.
Crustáceos relajados gracias al Innopore
A diferencia de las capturas de pescado que se distribuyen a través de la cadena de frío, los mariscos y crustáceos, y algunos productos pesqueros, deben llegar a los puestos vivos. Los tanques de pescadería o de restaurantes, ahora equipados con cristales de metacrilato de metilo, no son simplemente vitrinas decorativas, sino el punto final de una cadena logística muy especial en la que los plásticos desempeñan un papel importante: asegurar la estanqueidad y la oxigenación.
Primero requiere equipo de almacenamiento: ollas a bordo, tales como recipientes estancos de almacenamiento de poliéster con sistemas de llenado continuo y tanques abiertos de desembarque hechos de polietileno de alta densidad.
Al desembarcar, los mariscos y crustáceos reciben tratamientos específicos mediante equipos que garantizan la oxigenación en todas las etapas del circuito de distribución.
Uno de los más innovadores de estos, son los sorprendentes tanques desarrollados por EMYG Environnement & Aquaculture. El sistema Innopure utiliza un generador de microburbujas de filtración y un contenedor de poliéster cerrado o abierto, disponible en varios tamaños, que se puede utilizar para almacenamiento o transporte. Es capaz de reproducir las características del entorno marino con una precisión asombrosa: flujo de agua, temperatura, oxigenación y filtración. Permite a los mariscos y crustáceos conservar su comportamiento habitual: absorber el oxígeno del agua y descontaminarse en las mejores condiciones.
El principal beneficio es el bajo consumo de energía del sistema: 1,5 vatios por hora son necesarios para operar el pequeño rotor eléctrico conectado al cono de acrílico (plexiglás) por encima del generador plástico. El proceso se utiliza para grandes tanques de piscicultura, pero también puede ser instalado en tanques más pequeños, permitiendo que los crustáceos sean transportados en contenedores por camión o por barco, a muy grandes distancias
Plásticos biodegradables para pelear contra la pesca "fantasma"
El impacto del equipo de pesca "fantasma" en el mar es una preocupación compartida por las partes interesadas que luchan por proteger el medio ambiente y muchos pescadores profesionales. Mientras que los primeros envían advertencias, y con razón, sobre la destrucción de la biodiversidad, causada por redes perdidas o abandonadas y trampas, los últimos se esfuerzan por encontrar soluciones.
Algunas pesquerías en Canadá y Nueva Zelanda, por ejemplo, abogan por el uso de ollas y trampas con tapas, hechas de plástico biodegradable, que permiten a los animales atrapados escapar en el mediano plazo.
En Francia, la empresa Breton Seabird, especializada en el desarrollo y la fabricación de productos hechos de bioplásticos, se centra en su monofilamento de poliéster biodegradable lento.
El polímero se puede utilizar en diversos tipos de equipo de pesca, redes, ollas y otros, y permite que el equipo se use normalmente durante al menos diez años. Después de diez años, el polímero sólo se degrada en condiciones especiales de inmersión prolongada, bajo la acción de microorganismos marinos. Perfectamente consciente de las limitaciones del proceso en lo que respecta a frenar rápidamente el impacto de la pesca "fantasma", la compañía pretende desarrollar aún más el concepto. Gracias a un dispositivo miniatura de identificación por radio, por ejemplo, que permitiría una recuperación más rápida.
Los plásticos salen de sus conchas
La acuicultura de mariscos genera una gran cantidad de subproductos: residuos de la limpieza de las granjas, mariscos muertos y aquellos que son víctimas de depredadores. Cada año, los profesionales de la industria se enfrentan a la tarea de eliminar cientos de miles de toneladas de residuos, lo que es aún más indeseable, ya que también perjudica la imagen turística de las zonas costeras.
La planta de Kervellin, situada en Bretaña, había desarrollado varios procesos de reciclado para resolver este problema. Especializada en la fabricación de fertilizantes a base de algas y mariscos desde los años sesenta, diversificó su negocio con la ayuda del Laboratorio de Ingeniería Británica de Materiales (LIMATB) y de varios otros fabricantes de la región. Su programa de investigación condujo al desarrollo de un polvo, a base de carbonato de calcio, el principal componente de las conchas de animales marinos, que puede ser utilizado como una matriz de refuerzo química y mecánica para diversos polímeros.
Ostrécal bautizado, este ingrediente natural, derivado de la acuicultura local de ostras, es un sustituto perfecto para el relleno mineral extraído de las canteras y utilizado por los fabricantes de pintura. A partir de 2007, se convirtió en el producto para señalización de pistas gracias a sus propiedades estructurantes y blanqueadoras.
Más recientemente, el producto también encontró éxito en el mercado plástico. Se utilizó en la composición del nuevo filamento biodegradable Istroflex para impresión 3D desarrollado por la empresa Nanovia, ya que proporciona al polímero propiedades adecuadas para la fabricación de piezas que requieren muy poca elasticidad y buena flexibilidad, como amortiguadores de golpes, amortiguadores de vibraciones y juntas. El decathlon también pudo hacer uso de estas propiedades en los zapatos para caminar en su impresión Solognac, cuyas suelas están hechas de un termoplástico cargado con Ostrécal.
Un futuro para las conchas de los crustáceos?
Plásticos biodegradables para pelear contra la pesca "fantasma"
El impacto del equipo de pesca "fantasma" en el mar es una preocupación compartida por las partes interesadas que luchan por proteger el medio ambiente y muchos pescadores profesionales. Mientras que los primeros envían advertencias, y con razón, sobre la destrucción de la biodiversidad, causada por redes perdidas o abandonadas y trampas, los últimos se esfuerzan por encontrar soluciones.
Algunas pesquerías en Canadá y Nueva Zelanda, por ejemplo, abogan por el uso de ollas y trampas con tapas, hechas de plástico biodegradable, que permiten a los animales atrapados escapar en el mediano plazo.
En Francia, la empresa Breton Seabird, especializada en el desarrollo y la fabricación de productos hechos de bioplásticos, se centra en su monofilamento de poliéster biodegradable lento.
El polímero se puede utilizar en diversos tipos de equipo de pesca, redes, ollas y otros, y permite que el equipo se use normalmente durante al menos diez años. Después de diez años, el polímero sólo se degrada en condiciones especiales de inmersión prolongada, bajo la acción de microorganismos marinos. Perfectamente consciente de las limitaciones del proceso en lo que respecta a frenar rápidamente el impacto de la pesca "fantasma", la compañía pretende desarrollar aún más el concepto. Gracias a un dispositivo miniatura de identificación por radio, por ejemplo, que permitiría una recuperación más rápida.
Los plásticos salen de sus conchas
La acuicultura de mariscos genera una gran cantidad de subproductos: residuos de la limpieza de las granjas, mariscos muertos y aquellos que son víctimas de depredadores. Cada año, los profesionales de la industria se enfrentan a la tarea de eliminar cientos de miles de toneladas de residuos, lo que es aún más indeseable, ya que también perjudica la imagen turística de las zonas costeras.
La planta de Kervellin, situada en Bretaña, había desarrollado varios procesos de reciclado para resolver este problema. Especializada en la fabricación de fertilizantes a base de algas y mariscos desde los años sesenta, diversificó su negocio con la ayuda del Laboratorio de Ingeniería Británica de Materiales (LIMATB) y de varios otros fabricantes de la región. Su programa de investigación condujo al desarrollo de un polvo, a base de carbonato de calcio, el principal componente de las conchas de animales marinos, que puede ser utilizado como una matriz de refuerzo química y mecánica para diversos polímeros.
Ostrécal bautizado, este ingrediente natural, derivado de la acuicultura local de ostras, es un sustituto perfecto para el relleno mineral extraído de las canteras y utilizado por los fabricantes de pintura. A partir de 2007, se convirtió en el producto para señalización de pistas gracias a sus propiedades estructurantes y blanqueadoras.
Más recientemente, el producto también encontró éxito en el mercado plástico. Se utilizó en la composición del nuevo filamento biodegradable Istroflex para impresión 3D desarrollado por la empresa Nanovia, ya que proporciona al polímero propiedades adecuadas para la fabricación de piezas que requieren muy poca elasticidad y buena flexibilidad, como amortiguadores de golpes, amortiguadores de vibraciones y juntas. El decathlon también pudo hacer uso de estas propiedades en los zapatos para caminar en su impresión Solognac, cuyas suelas están hechas de un termoplástico cargado con Ostrécal.
Un futuro para las conchas de los crustáceos?
La quitina, el principal componente de las cáscaras de insectos y crustáceos, y su derivado quitosano, son los dos biopolímeros más abundantes en la tierra después de la celulosa. Estos polisacáridos son cada vez más utilizados en todo el mundo como resultado de sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes, y su biodegradabilidad. Utilizados en cosméticos y en la industria farmacéutica para el revestimiento de medicamentos, también se utilizan en la fabricación de dispositivos médicos biocompatibles y una fibra textil similar a la viscosa.
Dada su disponibilidad, este polímero ha sido la fuente de mucha esperanza en la industria de los bioplásticos. Sin embargo, las esperanzas de la industria se vieron algo frustradas por el impacto ambiental relacionado con la extracción de quitina, que actualmente se hace principalmente en China e India. El proceso funciona a través de la disolución en un ácido y luego en una solución alcalina, y es simple y barato. Sin embargo, esto no tiene en cuenta la descarga contaminante del proceso.
Dada su disponibilidad, este polímero ha sido la fuente de mucha esperanza en la industria de los bioplásticos. Sin embargo, las esperanzas de la industria se vieron algo frustradas por el impacto ambiental relacionado con la extracción de quitina, que actualmente se hace principalmente en China e India. El proceso funciona a través de la disolución en un ácido y luego en una solución alcalina, y es simple y barato. Sin embargo, esto no tiene en cuenta la descarga contaminante del proceso.
En la actualidad se están estudiando varias alternativas, como el Ifremer en Francia, y Alemania tiene el proyecto europeo ChiBio, cuyo objetivo es industrializar la extracción y el refinado de quitina por medios enzimáticos usando levadura. La empresa alemana Evonik Industries que procesa los aceites obtenidos utilizando este procedimiento tiene un proyecto de demostración que ha producido un polímero transparente que puede ser transformado usando métodos convencionales de procesamiento de plástico.
Plastics the Mag
Enero 2017
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