El objetivo de los científicos es obtener el rendimiento más eficiente de todas las diversas embarcaciones utilizadas en el sector de la acuicultura en instalaciones expuestas a mares agitados y fuertes corrientes. Ellos han estado investigando todos los aspectos de este problema.
Los investigadores han estado estudiando cómo operan varios tipos de embarcaciones en las cercanías de las instalaciones expuestas a olas altas y corrientes fuertes. Han estado evaluando cómo las condiciones climáticas impactan en las operaciones y la logística de los buques.
Las actividades en el sector de la acuicultura representan una parte importante de las operaciones diarias de muchas embarcaciones. Los estudios se han ejecutado en el centro de investigación “SFI Exposed”, que está dirigido por el instituto científico noruego SINTEF.
Fuera de las instalaciones, están las llamadas barcazas de alimentación que operan cerca de los corrales de cultivo. Un corral o jaula de cultivo comprende un anillo flotante circular del que se suspende una red que encierra a los peces de piscifactoría.
Diferentes embarcaciones para diferentes trabajos
Desde la barcaza de alimentación, donde las operaciones de alimentación de peces se gestionan desde una sala de control, las embarcaciones de trabajo realizan viajes diarios a las jaulas.
Los trabajadores de las piscifactorías tienen que hacer viajes para inspeccionar las instalaciones y retirar los cuerpos de los peces que han muerto por enfermedades o por otras causas.
Las instalaciones acuícolas también requieren embarcaciones de servicios de diferentes tamaños, algunas equipadas con grúas para ayudar en los trabajos de reparación, así como en las operaciones de elevación y descarga. También se necesitan embarcaciones cuando se realizan procedimientos de desparasitación.
Los denominados “wellboats” son usados para transportar peces vivos, ya sea como smolt para transferirlos a las jaulas, o para trasladar a tierra peces maduros (peces que han alcanzado la talla comercial) que están listos para el sacrificio. Los wellboats también se utilizan para la eliminación de los piojos de mar.
Los llamados buques de procesamiento se utilizan para el sacrificio a bordo de peces maduros. Esto permite que el pescado destinado a las instalaciones de procesamiento en tierra sea empacado a mayor densidad, que si fuera transportado vivo en el tanques de un wellboat.
Los llamados buques de ensilado realizan visitas periódicas a las instalaciones para eliminar los peces muertos, y los buques de suministro entregan alimento a las barcazas, que luego distribuyen el alimento a los corrales.
También se utilizan embarcaciones más rápidas para apoyar las operaciones de buceo y para transportar personal hacia y desde las instalaciones.
La planificación vale su peso en oro
“Una evaluación de todas estas embarcaciones, sus usos y sus limitaciones, forma una parte clave de la base de conocimientos que necesitamos para desarrollar propuestas para nuevos conceptos de embarcaciones”, dijo Eivind Lona.
Lona es científica en SINTEF Ocean.
El desarrollo de nuevos conceptos representa solo un aspecto de la investigación y la innovación. Otra es mejorar la forma en que explotamos lo que ya existe.
En el centro de investigación SFI Exposed, los científicos han estado estudiando las operaciones de los buques en el sector de la acuicultura en mar abierto con énfasis en la optimización logística y cómo las condiciones climáticas impactan en la logística operativa de una flota de buques.
El investigador Hans Tobias Slette ha estado utilizando modelos a escala para ayudar a simular cómo una flota de embarcaciones sirve a un grupo de instalaciones de acuicultura bajo diferentes condiciones climáticas.
Las simulaciones de modelos también se utilizan para evaluar la eficacia con la que una flota de embarcaciones puede responder a eventos como la muerte masiva de la población de peces de una instalación.
“Los buques utilizados en la acuicultura en mar abierto transportan grandes cantidades de equipos. Son caros y exigen un uso eficiente”, enfatizó Eivind Lona.
La planificación precisa de cómo una determinada flota puede servir a ubicaciones determinadas puede valer su peso en oro.
Necesitamos embarcaciones más grandes
Durante muchos años, el llamado “límite de 15 metros” ha regido las normas de construcción de embarcaciones y los requisitos de cualificación para los capitanes de embarcaciones de más de 15 metros de eslora.
Después de que se rescindió este límite, las flotas de embarcaciones comenzaron a exhibir una mayor variación en las esloras de las embarcaciones. Las embarcaciones ya no están restringidas a una longitud de casco de 14.99 metros, sino que pueden construirse con dimensiones adecuadas para su propósito.
“La gama de equipos que transportan los buques en el sector de la acuicultura está creciendo”, manifestó Lona. “Las jaulas son cada vez más grandes y las anclas más pesadas. Necesitamos barcos más grandes para manejar todo este equipo, y creemos que los barcos más grandes serán positivos para la seguridad”, dijo.
Lona destacó que algunas de las embarcaciones de 14.99 metros terminaron siendo casi tan anchas como largas.
Una mirada al diseño de las embarcaciones
“Algunos barcos pueden funcionar muy bien en condiciones de amarre tranquilas junto a las jaulas, pero pueden ser completamente inadecuados para el transporte a través de tramos de mar abierto o para operaciones de carga pesada”, indicó Ørjan Selvik.
Selvik es asesor sénior en SINTEF Ocean y, junto con sus colegas, ha estado investigando cómo se debe llevar a cabo el trabajo de diseño de buques para garantizar que el sector de la acuicultura tenga la flota que satisfaga sus necesidades futuras.
Cuando el centro SFI Exposed celebró su conferencia de clausura en marzo, Selvik presentó su denominado “espiral de diseño” para la construcción de embarcaciones. Este enfoque salvaguarda y destaca la conexión clave entre el diseño de la embarcación y las características de seguridad incorporada tanto para los peces como para el personal.
“Durante el período de investigación asignado al centro SFI Exposed, nos imaginamos presentando una serie de diseños de embarcaciones a medida”, destacó Lona. “Sin embargo, después de ocho años, podemos decir inequívocamente que el desarrollo de productos específicos tiene que ser parte de proyectos individuales”, informó.
Selvik explica que la razón de esto es que los socios del proyecto involucrados en centros como SFI Exposed quieren proteger sus propias ideas y las ventajas competitivas que estas ofrecen.
El investigador enfatiza que por esta razón se ha vuelto importante identificar aspectos de interés común en los que a todos los socios les resulte natural colaborar. Estos pueden incluir cuestiones tales como bases de conocimiento y modelos computacionales que se pueden utilizar como base para el diseño.
Cálculo de las fuerzas a las que están sometidos las embarcaciones
Los investigadores de SINTEF Ocean han desarrollado un modelo que les permite calcular las fuerzas que actúan entre las embarcaciones y las jaulas de crianza con mucha más precisión que antes.
“Anteriormente, desarrollamos un software para calcular las fuerzas que actúan en construcciones más grandes, como barcos y plataformas petroleras”, indicó Lona.
Otro tipo de software se puede aplicar a tuberías y otras construcciones ligeras y flexibles.
“Ahora hemos utilizado lo mejor de dos mundos y los hemos vinculado para lograr un desarrollo avanzado que ofrece respuestas más precisas al sector de la acuicultura”, destacó.
Estos resultados se pueden utilizar para ayudar a identificar exactamente qué fuerzas pueden soportar varios tipos de equipos y para establecer criterios sobre si se puede llevar a cabo o no una operación.
También se pueden utilizar para calcular cómo las condiciones climáticas influyen en la capacidad de diferentes embarcaciones para realizar determinadas operaciones.
En lugares expuestos en el mar y en instalaciones que transportan equipos importantes y grandes volúmenes de pescado, las decisiones basadas únicamente en la experiencia no serán adecuadas.
Los investigadores creen que el conocimiento basado en la investigación es esencial para la planificación de riesgos, contingencias y operaciones en el sector de la acuicultura.
Referencias
Ingeborg Margrete Lianes et al.: The aquaculture service vessel routing problem with time dependent travel times and synchronization constraints. Computers & Operations Research, 2021. Executive summary.
Hans Tobias Slette et al.: Effective utilization of service vessels in fish farming: fleet design considering the characteristics of the locations. Aquacult Int, 2023.
Hans Tobias Slette et al.: Simulating emergency response for large-scale fish welfare emergencies in sea-based salmon farming. Aquacultural Engineering, 2022.
