Mantener saludables nuestros ríos, lagos y embalses es vital para la vida acuática que los habita. Un factor crucial para un ecosistema saludable es la concentración de oxígeno disuelto (OD). Lamentablemente, los niveles de OD a veces pueden caer en picado, creando un entorno en el que la vida acuática lucha por sobrevivir.
La buena noticia es que los científicos de la University of Firat (Turquía) y de la Dogus University (Turquía) están desarrollando soluciones innovadoras para elevar los niveles de OD. Esta investigación explora el potencial de los sistemas de aireación por conductos, una nueva tecnología prometedora para aumentar el oxígeno en estanques acuícolas.
La importancia del oxígeno disuelto
El oxígeno disuelto (OD) es crucial para la calidad del agua de los estanques acuícolas. Cuando los niveles de OD caen por debajo de 2 mg/L, la calidad del agua se ve afectada. Esto puede llevar a:
- Muertes masivas de peces: La falta de oxígeno crea un ambiente estresante para los peces, lo que a menudo resulta en muertes a gran escala.
- Reducción del crecimiento de los peces: Incluso si los peces sobreviven con niveles bajos de OD, es posible que no coman ni crezcan tan bien, lo que afecta la producción acuícola.
¿Por qué aireación por conductos?
Tradicionalmente, la aireación de los estanques usados en la acuicultura se ha basado en métodos como compresores o fuentes, que pueden ser costosos y consumir mucha energía. Sin embargo, un nuevo diseño llamado «sistema de conductos» ofrece una alternativa más eficiente y tiene varias ventajas:
- Menor inversión inicial: En comparación con los métodos tradicionales, los sistemas de conductos son más asequibles de instalar.
- Costos operativos reducidos: Estos sistemas requieren menos energía para funcionar, lo que los convierte en una solución rentable a largo plazo.
- Alta eficiencia: Este estudio demuestra que los sistemas de conductos pueden lograr una eficiencia de aireación impresionante.
Así es como funcionan los sistemas de conductos:
- Chorros de agua: Utilizan bombas para crear potentes chorros de agua.
- Entrada de aire: A medida que el chorro se sumerge en el agua, una ligera abertura permite la entrada de aire.
- Mayor contacto: El aire se mezcla con el agua, creando una superficie más grande para la transferencia de oxígeno.
Optimización del sistema
Los investigadores estudiaron cómo ajustar el sistema de conductos para lograr la máxima transferencia de oxígeno. Se centraron en varios factores clave:
- Ángulo de inmersión del chorro: El ángulo en el que se expulsa el agua del sistema afecta significativamente la aireación. El estudio encontró que los ángulos más altos conducían a una mejor transferencia de oxígeno.
- Tasa de flujo: La velocidad a la que el agua fluye a través del sistema juega un papel importante. Los caudales más altos generalmente dieron como resultado una mejor eficiencia de aireación.
- Nivel Hidrostático: Se refiere a la profundidad del agua donde opera el sistema. Curiosamente, la investigación demostró que las profundidades de agua más profundas correspondían a una mayor eficiencia de aireación.
- Número de Froude: Este es un parámetro que considera tanto la velocidad como la profundidad del flujo de agua. Los números de Froude más altos se relacionaron con una mejor transferencia de oxígeno.
- Tasa de apertura de puertas: El estudio también exploró cómo el ajuste de una puerta dentro del sistema afectaba el rendimiento. Descubrieron que las aberturas de puerta más bajas conducían a una mayor eficiencia, probablemente debido a una mayor entrada de aire.
Importancia para la gestión de los estanques
El éxito de los sistemas de aireación por conductos es prometedor para el futuro de nuestros estanques acuícolas. Con un mayor desarrollo e implementación, esta tecnología podría desempeñar un papel crucial en:
- Costos más bajos: En comparación con los métodos de aireación tradicionales, requieren una menor inversión inicial y un mantenimiento continuo.
- Eficiencia energética: Consiguen una excelente transferencia de oxígeno con un menor consumo energético.
- Alto rendimiento: Los diseños optimizados ofrecen una eficiencia superior en la transferencia de oxígeno.
Conclusión
“La mejor eficiencia de entrada de aire se obtuvo en la configuración experimental con una tasa de apertura del 10 %, un ángulo de inmersión α= 60° y un nivel hidrostático de 0 cm”, concluyeron los investigadores.
Esta investigación allana el camino para sistemas de aireación más asequibles y eficaces. Al mantener niveles saludables de OD, los sistemas de conductos pueden ayudar a:
- Proteger los ecosistemas acuáticos: Garantizar la supervivencia y la salud de los peces y otras formas de vida acuática.
- Impulsar la producción acuícola: Crear condiciones óptimas para el crecimiento y desarrollo de los peces.
- Promover la sostenibilidad: Reducir el consumo de energía y los costos generales asociados con la aireación.
Contacto
Ayca Aytac
Department of Civil Engineering, Dogus University – Dudullu Campus
Istanbul, Turkey
Email: aaytac@dogus.edu.tr
Referencia (acceso abierto)
Kelestemur, G.T., Aytac, A. & Tuna, M.C. Experimental investigation on oxygenation efficiency of an effective aeration system for ponds. Aquacult Int (2024). https://doi.org/10.1007/s10499-024-01583-4
Otros estudios
Aytac A, Tuna MC (2023) Development of a new generation flotation cell and monitoring of air bubbles. Water Pract Technol 18(1):27–39. https://doi.org/10.2166/wpt.2022.170
