La industria de la acuicultura, responsable de una parte sustancial de nuestra producción mundial de alimentos, se ha enfrentado durante mucho tiempo al desafío de mantener la producción de alimentos de alta calidad de una manera ambientalmente responsable.
Las limitaciones tecnológicas de las herramientas comerciales, junto con la ausencia de sistemas y sensores integrados para monitorear las variables ambientales y las características fisiológicas de los animales, han planteado obstáculos importantes.
Durante años, muchas granjas acuícolas han dependido de la recopilación manual de datos, realizada a intervalos prolongados, lo que a menudo condujo a decisiones de gestión basadas en la experiencia humana, con potencial de subjetividad.
Un estudio publicado por investigadores de 3N & Physics Department de la University of Aveiro revisa la aplicación de tecnologías para mejorar los resultados de la industria acuícola y, debido a sus ventajas, ellos creen que su uso generalizado puede llenar los vacíos existentes en este campo de investigación en los próximos años.
Al aprovechar el poder de los sensores interconectados y los equipos automatizados para recopilar y almacenar datos en tiempo real, la acuicultura está avanzando hacia una mayor precisión, una mayor sostenibilidad y una toma de decisiones más rápida y basada en evidencia.
Entendiendo la Industria 4.0
Para comprender el impacto de la Industria 4.0 en la acuicultura, es esencial comprender sus principios y conceptos básicos.
La Industria 4.0, también conocida como la Cuarta Revolución Industrial, significa la integración de la tecnología digital en los procesos industriales, lo que en última instancia conducirá a fábricas inteligentes y a una toma de decisiones basada en datos.
Algunas tendencias tecnológicas que actúan como herramientas clave para la producción de alimentos de forma sostenible son la Internet de las Cosas (IoT), la inteligencia artificial, el aprendizaje automático, la visión computarizada y los sensores optimizados.
La implementación de la Industria 4.0 promete mejoras en la eficiencia, la rentabilidad y la sostenibilidad en varios sectores industriales.
Soluciones de la Industria 4.0 para la acuicultura
Sistemas de cámaras para monitoreo
Un desafío inherente de usar la observación directa para evaluar las condiciones de los animales en los sistemas de cultivo conduce a los acuicultores a la búsqueda de soluciones tecnológicas para monitorear el estado individual y poblacional.
Actualmente se emplean sistemas de cámaras de última generación para vigilar los organismos acuáticos y las condiciones ambientales. Estas cámaras pueden monitorear variables como el comportamiento de los peces y la distribución del alimento.
El análisis computarizado de las imágenes es una estrategia útil y prometedora para extraer información de la población de peces, debido a su naturaleza no invasiva, automática y remota.
Redes de comunicación e IoT
Los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) y las redes de comunicación recopilan, transmiten y almacenan datos en tiempo real, lo que permite a los acuicultores monitorear varios parámetros de manera eficiente. Estas tecnologías proporcionan actualizaciones continuas sobre factores críticos como la temperatura, los niveles de pH y el oxígeno disuelto.
A pesar de los avances en la tecnología de transmisión de información, existe una necesidad significativa para mejorar que permitan asegurar la conectividad, eficiencia, exactitud y comunicación segura dentro de los dispositivos de IoT en el ambiente acuícola.
Aplicaciones de sistemas robóticos y automatización
Dentro de la industria acuícola algunas de las tareas deben ser realizadas por humanas, lo que acarrea algunas limitaciones relacionadas al comportamiento humano.
Un ejemplo es la alimentación de las especies acuícolas, una actividad intensiva en mano de obra. La ejecución de esta actividad con el apoyo de dispositivos automatizados puede tomar ventaja de las características de este tipo de equipamiento para alcanzar resultados con alta repetibilidad y precisión, reduciendo de esta forma el desperdicio de alimentos.
La automatización cambia las reglas del juego en la acuicultura. Simplifica las tareas de alimentación, control de la calidad del agua y seguimiento, reduciendo el error humano y los costes laborales. Los comederos automatizados y los sistemas de control de la calidad del agua se encuentran entre las innovaciones que agilizan las operaciones de acuicultura.
Herramientas de interpretación de datos y toma de decisiones
De acuerdo con los autores del estudio, “la necesidad de interpretar un conjunto complejo de datos, que muchas veces no tienen correlación entre sí, para tomar las decisiones más asertivas sobre la gestión de un sistema de producción puede llevar a los seres humanos a optar por opciones menos favorables en términos de productividad y sostenibilidad”.
En este escenario, el software avanzado y los algoritmos de inteligencia artificial ayudan a interpretar los datos recopilados y ofrecen información para la toma de decisiones. Estas herramientas permiten a los operadores tomar decisiones informadas rápidamente, optimizando la producción y la sostenibilidad.
Estrategias modernas de detección
Los métodos tradicionales de acuicultura a menudo tienen dificultades para monitorear parámetros que son difíciles de medir. Las estrategias modernas de detección, incluidas la teledetección y las técnicas moleculares, están permitiendo superar estas brechas.
“La espectroscopia UV/Visible es una estrategia simple y rentable para la detección de nitrito que funciona en base a la reacción de un reactivo de diagnóstico con el nitrito proporcionando una absorción proporcional a la concentración de nitrito”, informan los investigadores.
Conclusión
La integración de los conceptos de Industria 4.0 en la industria de la acuicultura marca un cambio transformador en la forma en que producimos alimentos de manera sostenible.
Con datos en tiempo real, sensores interconectados y herramientas automatizadas a su disposición, los acuicultores pueden mejorar la calidad, la productividad y la sostenibilidad de sus operaciones. Estas tecnologías abordan limitaciones de larga data y su adopción generalizada en los próximos años promete revolucionar la acuicultura, garantizando un futuro más sostenible y eficiente para la producción de alimentos.
Al adoptar la Industria 4.0, la industria de la acuicultura está perfilando un camino más brillante y sostenible para ella y nuestro suministro mundial de alimentos.
Contacto
Vitorino Biazi
i3N & Physics Department
University of Aveiro
3810-193 Aveiro, Portugal
Email: vitorino_biazi@hotmail.com, vitorino.biazi@ua.pt
Referencia (acceso abierto)
Vitorino Biazi, Carlos Marques. 2023. Industry 4.0-based smart systems in aquaculture: A comprehensive review, Aquacultural Engineering, Volume 103, 2023, 102360, ISSN 0144-8609, https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2023.102360.
