Los investigadores de la Jeju National University (Corea del Sur), de la Phu Yen University (Vietnam), de la Seoul Women University y de la Korea Maritime and Ocean University publicaron una revisión científica en donde describen el uso de fuentes de energía renovables y no renovables para la acuicultura.
Asimismo, ellos presentan las tendencias y el futuro uso de la energía solar para la acuacultura.
Fuentes alternativas de energía
Es posible reducir los costos del consumo de energía en los sistemas acuícolas mediante el uso de alternativas como las energías renovables, por ejemplo la energía solar.
La energía solar es una de las fuentes de energía más limpias y se promociona como una posible fuente de energía renovable para el mundo, con beneficios como la reducción de las emisiones de CO2.
Este tipo de energía viene en la forma de radiación electromagnética, emitida por el sol. Esta radiación electromagnética es convertida en energía térmica o eléctrica.
Actualmente, los módulos solares fotovoltaicos (PV) y la energía solar concentrada (CSP) son los dos tipos de tecnologías solares principales.
Módulos solares fotovoltaicos (PV)
En los Módulos solares fotovoltaicos (PV) la celda fotovoltaica absorbe la luz solar y luego la transforma en electricidad mediante el movimiento de los átomos.
PV está formada por varios dispositivos fotovoltaicos. Un dispositivo fotovoltaico se considera una celda fotovoltaica que puede transformar la energía solar en electricidad utilizando materiales semiconductores. Con la interconexión entre las celdas se forma el módulo fotovoltaico.
El sistema fotovoltaico tiene varias partes: inversores, baterías, componentes eléctricos y sistemas de montaje.
Energía solar concentrada (CSP)
Las tecnologías de energía solar concentrada (CSP) pueden producir electricidad mediante la concentración de la radiación solar para calentar una turbina de vapor, que puede generar energía eléctrica.
Recientemente, se han mejorado varias tecnologías de CSP. Por ejemplo, un aceite de transferencia o una sal fundida circulante se hace circular a través de la tubería de acero donde se calienta.
Estado de la energía solar usada en la acuicultura
El rápido crecimiento de la producción acuícola necesita de una mayor demanda de energía, que se estima en cerca del 40% del costo total de energía. Las principales fuentes de energía para la acuicultura incluyen el petróleo y otros combustibles fósiles.
La demanda de energía en los sistemas acuícolas depende de la especie cultivada, la escala, el sistema, la tecnología, la producción y las condiciones locales. En el sector de la maricultura, las necesidades de energía se concentran en las bombas de agua, sistemas de aireación, luces, máquinas, enfriadores, producción de hielo, etc.
El uso de la energía solar en la acuicultura se viene incrementando debido a los beneficios del bajo costo de operación, ciclo de vida largo, ambientalmente amigables, sin emisiones de CO2, y baja contaminación del suelo.
Existen varias aplicaciones de la energía solar en la acuacultura:
i) generación de energía solar,
ii) aireadores y oxigenadores solares.
iii) alimentadores solares,
iv) bombas solares, y
v) sistemas de calentamiento de agua.
Los investigadores reportan experiencias en el uso de energía solar en el mantenimiento del nivel de oxígeno en un estanque para peces (israel); el abastecimiento de electricidad para un sistema de aireación en estanques de peces en Indonesia; la regulación y control de la calidad del agua en estanques de agua dulce; iluminación de jaulas flotantes para el engorde de meros, crianza de pepinos de mar, crianza de camarones marinos, entre otras experiencias.
Potencial del uso de energía solar en acuacultura
La energía solar tiene el mayor potencial como fuente alternativa de energía debido a que proviene de la radiación térmica emitida por el sol. Según reportan los autores del estudio, la radiación solar produce cerca de 1000 w/m2 en pocas horas.
El potencial para la acuicultura fotovoltaica solar o aquavoltaica ecológica es prometedora. La generación de energía solar fotovoltaica está creciendo rápidamente en todo el mundo, y se espera que represente del 30 al 50% de la generación de electricidad para el 2050.
Asimismo, es importante destacar que varios países en el mundo han establecido políticas públicas para el desarrollo de sus fuentes renovables de energía, específicamente la energía solar. Esto es una oportunidad inmensa para el uso de la energía solar en la acuicultura.
Futuro del uso de la energía solar en la acuicultura
El uso de energía renovable para el cultivo de organismos acuáticos es una excelente innovación que va a contribuir a la sostenibilidad de la acuacultura.
Además, los costos de producción pueden ser reducidos directamente mediante la producción de más energía a escala y costos más baratos. De forma eficiente, la energía producida puede ser usada para la aireación, la distribución de alimento, el bombeo de agua y las fuentes de luz.
Los investigadores estiman que la demanda de energía para la acuicultura se incrementará de 4600 millones GJ a 10,700 millones GJ, debido a la mayor demanda de pescado para el año 2050.
Sistemas fotovoltaicos flotantes (FPV)
Los sistemas fotovoltaicos flotantes se construyen con los mismos paneles fotovoltaicos que los sistemas terrestres, pero los módulos flotan en el agua, principalmente suspendidos en flotadores y atados a tierra.
Una planta de FPV se puede instalar en diferentes cuerpos de agua (por ejemplo, presas/embalses, lagos, lagunas, canales), así como en alta mar.
Según los científicos la importancia de los sistemas fotovoltaicos flotantes aumentará aún más con posibles aplicaciones oceánicas en alta mar.
Conclusiones
Los proyectos acuícolas que emplean energía solar se están incrementando en varios países debido a sus beneficios. La energía solar tiene el mayor potencial de todos los recursos renovables.
“En el futuro, los precios de la energía disminuirán gracias al incremento de la producción de los componentes de la energía renovable a escala. El suministro y la disponibilidad de los componentes en el mercado es esencial”, concluyen los investigadores.
El estudio fue financiado por una subvención de investigación de la Seoul Women’s University.
Referencia (acceso abierto):
Vo, Thi T.E., Hyeyoung Ko, Jun-Ho Huh, and Namje Park. 2021. «Overview of Solar Energy for Aquaculture: The Potential and Future Trends» Energies 14, no. 21: 6923. https://doi.org/10.3390/en14216923
