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De los criaderos ictícolas al combustible

(FNM) El constante aumento en los precios del petróleo está generando oportunidades para los emprendedores que buscan innovar y descubrir nuevos nichos para la producción de biocombustibles.

Neptuno Industries, una compañía oriunda de Florida, está analizando la manera de recolectar residuos generados en los criaderos ictícolas para fertilizar la producción de algas destinadas a los stocks orgánicos para producir biodiesel.

Mientras que en el imaginario de muchos americanos la Florida remite a sus playas, Disney World y el Cabo Cañaveral, la realidad es que es una de las potencias nacionales en agricultura. Los pioneros del biodiesel están buscando nuevos caminos para aventajarse en la obtención de bioproductos necesarios para que el estado pueda abastecer de la energía que demanda esa población en constante expansión. Este objetivo llevó al desarrollo de proyectos que para la elaboración de combustible utilizarían cáscaras de cítricos, residuos de caña de azúcar y estiércol del ganado. Un nuevo proyecto relacionado con la agricultura atañe también a la obtención de materia prima para la producción de biodiesel: los criadores ictícolas.

Neptuno Industries Inc. junto a sus subsidiarios han hallado la manera de resolver un problema de la acuicultura de larga data: cómo lograr que el excremento de los peces así como sus restos inutilizados no se tornen factor contaminante, comenta el Gerente Ejecutivo Ernest Papadoyianis. El invento de la compañía, llamado Aqua-Sphere (esfera de agua), mantiene a estos residuos fuera del ambiente y los recoge a los fines de utilizarlos para otros propósitos. Uno de estos propósitos es la producción de algas que funcionará como materia prima para la elaboración de biocombustible.

Al interior de Aqua-Sphere

Neptune Industries, fundada en 1998, es en primer lugar una compañía de desarrollo tecnológico, con énfasis en la acuicultura, comenta Papadoyianis. La compañía fue creada por Papadoyianis junto con su socio y actual Gerente Operativo Sal Cherch. En un principio investigaron la viabilidad de utilizar las canteras de los lagos de la Florida para explotar la acuicultura – criaderos ictícolas. Estos lagos se formaron en los pozos donde alguna vez se explotaron piedra caliza y otros minerales. “Estos lagos son un recurso no explotado aún”, comentó Papadoyianis, “La mayoría están en manos privadas y una vez que las compañías mineras terminan las excavaciones profundas (en tanto sus licencias les permitan) eso es todo. Luego de eso, pueden dejar el lago abierto y pagar impuestos sobre el mismo como mina industrial o bien pueden cerrar el permiso de minería y mitigar el lago lo que resulta muy costoso. Una vez terminado el trabajo es responsabilidad limpiar el lugar”. La cría de peces en lagos cuya actividad minera ha finalizado, permite que la operación sea catalogada como propiedad destinada a la agricultura y esto produce un ahorro significativo sobre el pago de impuestos, pospone la mitigación y además genera ingresos.

Neptune comenzó a criar peces en lagos utilizando el equipamiento tradicional de acuicultura, jaulas y redes acuáticas. La empresa también produce su especie Lupina Estriada híbrida  que tiene registrado como “Everglades Striped Bass”®. Diferentes pruebas demostraron que la calidad del agua en los lagos es buena. Las pruebas piloto llevadas a cabo en tres lagos diferentes, no obstante, pusieron al descubierto muchos problemas respecto de los equipamientos.  Registraron altos niveles de predación y fuga en tanto tortugas y lagartos atravesaban las redes. También se observó que los residuos de los peces así como la comida inutilizada se expandían en el lago afectando la calidad del agua.

 

Lupina Rayada Híbrida (Morone Saxatilis)

“Resultaba indispensable aislar el cultivo del medioambiente”, comentó Papadoyianis. “La gota que rebalsó el vaso fue cuando tuvimos un lago literalmente dado vuelta”. Muchos lagos poseen lo que se denomina termoclina, es decir una aguda división entre el agua cálida y rica en oxígeno de la superficie y el agua fría y pobre en oxígeno del fondo. Bajo ciertas condiciones meteorológicas, estas capas pueden mezclarse, haciendo que el nivel de oxígeno en todo el lago decaiga considerablemente. Debido a que los peces no habían sido aislados del ambiente, la operación perdió varias jaulas de tilapia y Lupina Rayada híbrida en cuestión de horas.

Papadoyianis comprobó que las pruebas de los criadores de salmón en aguas oceánicas poco profundas enfrentaban problemas similares con las algas tóxicas en flor y la presión de grupos ambientalistas para reducir los desperdicios que se trasladaban al ambiente. “Nosotros creemos que la industria de la acuicultura utilizará acres de agua en vez acres de lagos”, comentó. “Debido a cantidad limitada de recursos acuáticos, creemos que en el futuro se estarán utilizando lo que hoy son recursos inutilizados como lagos de canteras, pozos, minas de minerales y estuarios. Si existiera un sistema que fuera compatible con la buena salud del ambiente, podrían utilizarse muchas áreas que hoy por hoy no están habilitadas para la acuicultura debido al impacto ambiental”.

Para resolver estos temas, la compañía desarrolló el Aqua-Sphere (Esfera de Agua), un sistema de contención sólido y amurallado. El Aqua-Sphere utiliza un sistema de bombeo de bajo consumo energético al que denominaron elevador de aire para proveer de agua oxigenada a los peces y para recoger los desperdicios así como el alimento no consumido a través de un filtro ubicado en el fondo. El criadero Neptuno, que fue instalado sobre tierra, necesita de una bomba de 200 HP mientras que el sistema elevador de aire utiliza una de 2 HP. El Aqua-Sphere también consta de puntos bisagra que le permite flexionarse al ritmo de las corrientes y olas oceánicas. El sistema, de 10 metros de diámetro, es capaz de producir hasta 400 toneladas de pescado por año.

El futuro de los criaderos ictícolas y los biocombustibles

Papadoyianis ve las limitaciones del futuro de la acuicultura tradicional, un tanto irónicamente, por la falta de agua fresca. Los sistemas que cuentan con tanques sobre tierra y agua subterráneas enfrentarán una competencia creciente por estos recursos con los usuarios de aguas industriales así como municipales. Observa también que esta misma competencia inhibirá la producción de biocombustibles. “Tenemos un sistema que puede sacar ventaja de todos los acres de agua existentes en la superficie”, afirma. “Podría llevarse a cabo no sólo en lagos sino también en bahías, estuarios e inclusive en el océano”.

Neptune Industries también ve en este sistema una vía de diversificación de los ingresos de los productores ictícolas. En lugar de obtener una oleada de desperdicios que contamina el ambiente o bien que necesita de una disposición costosa, la combinación del Aqua-Sphere con la producción de algas crea un segundo flujo de ingresos al producir materia prima destinada a la elaboración de biocombustibles. Papadoyianis también vaticina beneficios para la industria de biocombustibles en tanto los acuicultores se dediquen a la producción de algas. “De la manera en que yo lo veo, comprar un pedazo de tierra para la producción de algas con todo un equipo de trabajo destinado sólo a esa producción, hará que los costos de producción sean muy altos”, afirma. “Vemos esta producción como una cosecha secundaria que no implica una gran inversión. Para una operación media, puede utilizarse básicamente el mismo equipo destinado a la producción ictícola”.

El proceso podría diversificarse aún más si la compañía desarrolla un tercer producto: un alimento para peces desarrollado a partir de insectos denominado Ento-Protein. Este producto podría reemplazar al alimento usado comúnmente elaborado como alimento para peces, cuyo precio se ha duplicado desde el 2006, y además se elabora a partir de insectos provenientes de los residuos de la agricultura y productos industriales, que incluyen granos destilados de plantas de etanol. Papadoyianis cree que podría utilizarse el residuo de las algas una vez extraído el aceite como otra materia prima más para él desarrollo de la Ento-Protein.

Acercamiento de los sistemas

“Siempre vimos al Aqua-Sphere con un ojo puesto sobre una integración completa, donde se aprovechen todas las partes del sistema”, comentó Papadoyianis. “Nunca vimos a los residuos como una responsabilidad sino como una ventaja”. En principio Neptune utilizó los residuos para la digestión anaeróbica. La basura se disponía en barriles para su fermentación y luego se capturaba el metano resultante. El remanente de esa basura se utilizaba para la producción de hierbas y vegetales hidropónicos. La última aplicación de la compañía consiste en utilizar la basura para fertilizar las algas que pueden ser utilizadas como materia prima para la producción de biocombustibles. “El desecho de los peces es un gran fertilizante”, agregó. “No es acidificante como los excrementos de equinos y vacunos y se obtiene un alto nivel de nitrógeno debido a la cantidad de proteínas. Por todo esto se convierte en un gran fertilizante sea para algas, semillas o cualquier planta”.

 

Aqua-Sphere

Michael Joubert, director del criadero, quien estaba interesado en el potencial uso de algas para producir biodiesel, comenzó experimentando con lo que Papadoyianis denominó sistema de calcetines flotantes. “Enviamos los desperdicios de los peces a través de estos tubos flotantes de algas”, explica Papadoyianis. “Lo maravilloso de este sistema es que estas claras medias de vinilo son muy pero muy baratas. Se puede adquirir el intubado en largos rollos que flotan sobre la superficie del agua”.

El sistema de algas de Neptune Industries es simple y posee la ventaja del ambiente del Aqua-Sphere. Largas tiras de tubos plásticos se suspenden en un marco de caños de PVC y tanto el agua como los desperdicios de los peces circulan a través del sistema. Éste flota de manera tal que las algas puedan obtener toda la luz solar que necesitan. Debido a que los tubos están parcialmente sumergidos, el sistema mantiene una temperatura constante y confortable para las algas. “Es básicamente un sistema cerrado”, dice Papadoyianis. “Se coloca la basura, que es el fertilizante, y el inoculante para algas en una gran válvula manifold.  El agua atraviesa literalmente miles de metros mientras circula. Obtiene así la luz solar que necesita y la temperatura ideal por lo que se genera un marco ideal”.

 

Manifold de distribución

La primera prueba del sistema utilizó a las especies de alga dominantes que crecían en el lago donde la compañía se encontraba trabajando. Pero esas especies no fueron viables por lo que la empresa se encuentra trabajando con otra compañía, cuyo nombre no fue revelado, para obtener algas que contengan alto contenido de aceite. La empresa empezó la prueba de las nuevas especies a mediados de junio. Mientras Papadoyianis no podía revelar qué empresa estaba proveyendo el inoculante de algas, sí dijo que se estaban desarrollando sistemas para su extracción de aceite. “Es un buen matrimonio ya que nosotros trabajamos sobre el sistema de producción y recolección, mientras que ellos focalizan en la extracción y refinamiento del aceite”, comentó. Neptuno se encuentra aún en la etapa de diseño y creación  de un sistema que logre separar a las algas del agua.

Papadoyianis está seguro que Neptune Industries y su socio se encontrarán en el punto en el que puedan cosechar las algas y comenzar la extracción de aceite en una escala de prueba antes de fin de año.  La empresa recibió una garantía de tres años del Estado de Florida para apoyar su trabajo de producción de algas. Papadoyianis cree que la compañía tendrá una versión comercial del sistema de producción de algas que funcionará muy bien una vez que el apoyo estatal haya terminado. “Creo que en los próximos doce meses o tal vez antes, el sistema ya estará perfeccionado y listo para llevar al mercado como un sistema comercial”, aseveró.

Entre los desafíos para escalar el sistema se encontrará el de mantener pura a la cultura de las algas, dice Papadoyianis. A pesar de que el sistema de calcetines de algas es cerrado, el hecho de que se encuentre sumergido en aguas de un lago puede generar oportunidades de contaminación a través de las especies nativas. Otro asunto a tener en cuenta es la cantidad de residuos obtenidos por el Aqua-Sphere que se destinará a la fertilización del sistema. Pero la principal preocupación de Papadoyianis es la separación de las algas y el agua luego de la producción. “Sabemos que podemos criar las algas sin problemas”, comentó. “Lo que será un problema será la separación”.

El trabajo desarrollado por Neptune Industries se soportará a través de la suma de U$158.000 de la Iniciativa de Criaderos para Combustibles provenientes del Departamento de Agricultura de Florida. La empresa también ha sido apoyada por Miami y los condados Dade ya que  los gobiernos locales quieren que en los próximos 5 años todos los vehículos del condado funcionen con biodiesel. “Están muy comprometidos a lograr esto”, comentó Papadoyianis. “Han dirigido una hermosa carta al Estado apoyando nuestra investigación. Por lo que es un gran tema en Florida del Sur”.

Por Jerry W. Kram/ Fotos por Charlotte Southern

Jerry W. Kram pertenece al staff de escritores de Biodiesel Magazine. Encuéntrelo en jkram@bbibiofuels.com

Traducido por NUESTROMAR de BIODIESEL MAGAZINE on line

04/09/08
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Muy interesante esta

Muy interesante esta investigacion para la producción de biodiesel a partir del cultivo de algasl.

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