Los Sistemas de Recirculación en Acuicultura (RAS) representan hoy una tecnología disruptiva, fundamental por su capacidad para optimizar el uso de agua y nutrientes, permitiendo la producción intensiva incluso en entornos de escasa disponibilidad hídrica. No obstante, el principal desafío operativo de los sistemas RAS radica en su alta dependencia energética.
Componentes críticos como el bombeo, la filtración, el control térmico y la oxigenación operan de forma ininterrumpida, lo que incrementa significativamente los costes operativos y la huella de carbono del sector. Hasta la fecha, la evidencia científica sobre estos patrones de consumo se presentaba de manera fragmentada. Ante este escenario, un nuevo metaanálisis liderado por la University of Melbourne busca estandarizar el conocimiento actual y determinar los factores que definen la eficiencia real en estas infraestructuras de alta tecnología.
Esta investigación ha sido desarrollada por especialistas de la School of Agriculture, Food and Ecosystem Sciences (Faculty of Science) de la University of Melbourne (Australia), en colaboración con el Department of Agricultural and Biological Engineering de la North Carolina State University (Estados Unidos).
- 1 Puntos clave para el productor
- 2 Rastreando 14 años de datos energéticos
- 3 Determinantes Críticos del Consumo Eléctrico en Sistemas RAS
- 4 El mito de la correlación de recursos
- 5 Análisis de especies: el éxito del Bagre Africano
- 6 ¿Por qué no baja el consumo energético?
- 7 Hacia un estándar de reporte de datos
- 8 Conclusión general del estudio
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Puntos clave para el productor
- Desconexión de recursos: Sorprendentemente, no existe una relación directa entre el gasto de energía, el uso de agua y la alimentación en los sistemas RAS actuales.
- Densidad como motor: Los sistemas con mayor densidad de carga máxima son significativamente más eficientes energéticamente que aquellos con densidades bajas.
- El factor salinidad: Producir especies de agua dulce es notablemente más eficiente (7.49 kWh/kg) que operar sistemas de agua salada (14.53 kWh/kg).
- Brecha científica: Existe una diferencia crítica entre los datos de investigación y los comerciales; los sistemas comerciales reportan un consumo mucho menor (6.85 kWh/kg) que los experimentales (18.60 kWh/kg).
Rastreando 14 años de datos energéticos
El equipo de investigación llevó a cabo una revisión sistemática bajo las directrices PRISMA, garantizando la transparencia y replicabilidad del proceso. El estudio analizó literatura publicada entre 2010 y 2024, filtrando un repositorio inicial de más de 9,200 registros hasta consolidar 25 conjuntos de datos específicos sobre el Uso de Energía Eléctrica por Biomasa (EUB).
Para asegurar una comparativa equitativa entre diversas especies y regiones geográficas, la métrica principal se estandarizó en kWh por kilogramo de pescado producido. Asimismo, el análisis integró variables críticas de producción —tales como especie, densidad de cultivo y salinidad del agua— junto con factores metodológicos, diferenciando entre datos derivados de modelado teórico y resultados obtenidos mediante experimentación directa.
Determinantes Críticos del Consumo Eléctrico en Sistemas RAS
El gasto energético en un sistema de recirculación no es uniforme; su magnitud está intrínsecamente ligada a variables de diseño, la especie en cultivo y la ubicación geográfica. Tras la revisión de la literatura técnica, se han identificado los principales vectores de demanda energética en estas instalaciones:
- Tratamiento y Desinfección: Este apartado integra la filtración mecánica y la desinfección mediante luz ultravioleta (UV), con una incidencia de hasta el 16%.
- Bombeo de agua: Constituye el factor de mayor peso operativo, representando hasta el 45% del consumo total del sistema.
- Termorregulación y Control de Temperatura: En escenarios específicos, este proceso puede absorber más del 50% de la demanda energética del sitio, siendo crítico en climas extremos.
- Aireación y Oxigenación: Estos sistemas de soporte vital oscilan entre el 9% y el 37% del gasto eléctrico acumulado.
El mito de la correlación de recursos
Uno de los hallazgos más disruptivos del estudio es la ausencia de una correlación estadística significativa entre el uso de energía (EUB), el uso de agua (WUB) y el índice de conversión alimenticia (FCR).
El impacto de la densidad y la escala
La investigación demostró que los sistemas no operan bajo una lógica lineal de «a más peces, más energía proporcional». De hecho, los RAS que operan cerca de su capacidad máxima de diseño son más eficientes. Esto se debe a que equipos como bombas y sopladores de aire consumen energía de forma constante, independientemente de si el tanque está a media carga o lleno; por lo tanto, la eficiencia energética mejora al diluir ese gasto fijo en una mayor biomasa final.
Agua dulce vs. Agua salada
La eficiencia varía drásticamente según la salinidad:
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- Sistemas de agua dulce: Promedio de 7.49 kWh/kg.
- Sistemas de agua salada: Promedio de 14.53 kWh/kg.
Esta diferencia se atribuye a que las especies marinas suelen tener requisitos fisiológicos más estrictos, lo que obliga a implementar componentes adicionales de tratamiento de agua, como fraccionadores de espuma (skimmers) y sistemas de ozono para desinfección, que aumentan la demanda eléctrica.
El enigma de los datos: ¿Modelos o Realidad?
El estudio reveló una brecha metodológica preocupante. Los datos derivados de estudios de modelado reportaron un EUB de 8.03 kWh/kg, mientras que los estudios experimentales mostraron un consumo real de 22.27 kWh/kg. Esto sugiere que muchos modelos teóricos podrían estar subestimando el consumo energético real al no contabilizar todos los dispositivos electrónicos periféricos o al basarse en supuestos optimistas.
Análisis de especies: el éxito del Bagre Africano
Al comparar las especies cultivadas, el Bagre Africano (Clarias gariepinus) emergió como el líder en eficiencia, con consumos tan bajos como 0.77 kWh/kg en ciertos sistemas.
| Factores de eficiencia | EUB Promedio (kWh/kg) | Factores de Eficiencia |
| Catfish (Bagre) | 3.78 ± 5.48 | Alta densidad (>250 kg/m³), respiración aérea, baja demanda de O2. |
| Salmonids (Salmón/Trucha) | 8.23 ± 5.03 | Requieren altos niveles de oxígeno disuelto y control estricto de temperatura. |
| Tilapia | 9.84 ± 8.70 | Tolerancia a niveles moderados de nitratos, pero requiere oxígeno suplementario. |
| Otros (Lubina/Bacalao) | 17.74 ± 9.96 | Especies marinas con sistemas de filtración complejos y menor densidad. |
¿Por qué no baja el consumo energético?
A pesar de las mejoras tecnológicas entre 2010 y 2024, el estudio no encontró una tendencia a la baja estadísticamente significativa en el uso de energía. Los autores sugieren que el «ruido» en los datos y la falta de estandarización ocultan los avances. Mientras que en Noruega o Suecia el impacto ambiental (GWP) de este gasto energético es bajo debido a sus matrices de energía renovable, en países como China o Alemania, el mismo consumo eléctrico se traduce en una huella de carbono mucho mayor.
Hacia un estándar de reporte de datos
La principal limitación identificada es la escasez de datos transparentes. De los 25 datasets analizados, solo el 36% informaba sobre la densidad de carga máxima, una variable crítica para entender la eficiencia.
Para que la industria progrese, los investigadores recomiendan un estándar mínimo de reporte que incluya no solo el crecimiento del pez, sino el inventario detallado de todos los consumidores de energía en el sistema. Solo con métricas armonizadas se podrán diseñar políticas públicas y estrategias de ingeniería que realmente descarbonicen la producción de proteína acuática.
Conclusión general del estudio
Aunque el sector RAS busca activamente mitigar los costos energéticos, la literatura científica aún no refleja plenamente estos esfuerzos debido a la heterogeneidad de los datos. La eficiencia energética es mayor en sistemas comerciales de alta densidad y agua dulce, pero se requiere una mayor transparencia y estandarización en los informes técnicos para establecer puntos de referencia robustos que guíen las futuras decisiones de ingeniería y política acuícola.
Contacto
Sara M. Pinho
School of Agriculture, Food and Ecosystem Sciences, Faculty of Science, The University of Melbourne
VIC 3010, Australia
Email: sara.pinho@unimelb.edu.au
Referencia (Acceso abierto)
Klatt, L., Pinho, S. M., Mekala, G., Losordo, T. M., & Turchini, G. M. (2026). In search of electricity use patterns for resource-efficient fish farming in recirculating aquaculture systems – A systematic review. Aquaculture, 619, 743887. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2026.743887
Editor de la revista digital AquaHoy. Biólogo Acuicultor titulado por la Universidad Nacional del Santa (UNS) y Máster en Gestión de la Ciencia y la Innovación por la Universidad Politécnica de Valencia, con diplomados en Innovación Empresarial y Gestión de la Innovación. Posee amplia experiencia en el sector acuícola y pesquero, habiendo liderado la Unidad de Innovación en Pesca del Programa Nacional de Innovación en Pesca y Acuicultura (PNIPA). Ha sido consultor senior en vigilancia tecnológica, formulador y asesor de proyectos de innovación, y docente en la UNS. Es miembro del Colegio de Biólogos del Perú y ha sido reconocido por la World Aquaculture Society (WAS) en 2016 por su aporte a la acuicultura.
