Para Controlar el Fouling

Los pepinos de mar están adquiriendo una importancia impensada y desconocida. Por ejemplo, en el sureste asiático, son utilizados como alimento tradicional y en la medicina popular. Además, muchos extractos de estos equinodermos están siendo estudiados por sus funciones antiinflamatorias, propiedades inmunoestimulantes, y para la prevención y el tratamiento del cáncer.

Por si fuera poco, un estudio reciente mostró su potencial para mejorar la higiene de los centros de cultivo de salmones, ya que suelen actuar como limpiadores naturales en estas instalaciones. Así, ofrecen una solución ecológica y sostenible al problema persistente del biofouling, un fenómeno natural y ampliamente estudiado que consiste en la acumulación de organismos vivos (desde bacterias hasta vegetales, algas y animales) sobre una superficie artificial sumergida o en contacto con agua, como centros de cultivo acuícolas, boyas y cascos de los barcos.

El fouling marino es uno de los principales problemas que ha afectado a la industria acuícola en las últimas décadas. En el caso del cultivo de salmones, la circulación del agua través de las mallas se reduce provocando acumulación de desechos de peces y disminución del oxígeno disponible. Esto repercute en la productividad por aumento de muerte, enfermedades y menor crecimiento de las especies. De ahí que el fouling necesite ser removido de las redes varias veces al año, lo que significa un aumento en los costos de operación por labores de mantenimiento.

Control Biológico

Los pepinos de mar son invertebrados detritívoros que se alimentan de las bioincrustaciones que se acumulan en las instalaciones acuícolas y, por lo tanto, actúan como agentes de control biológico, reduciendo la dependencia de tratamientos de limpieza mecánicos o químicos, lo que contribuye a reducir el estrés de los peces.

Como menciona el portal salmonexpert.cl en un artículo sobre el tema, "se han realizado algunas experiencias piloto que vienen a confirmar esta cualidad de los pepinos de mar. También se han ido planteando algunos desafíos relacionados con la eficacia y el manejo de estos invertebrados. Lo más importante ahora es encontrar una solución efectiva, práctica y rentable económicamente que permita incluirlos en modelos de acuicultura multitrófica".

Un estudio reciente llevado a cabo por investigadores de Fisheries and Oceans Canada evaluó este potencial del pepino de mar de California (Apostichopus californicus) en centros de cultivo de salmón Chinook y reveló varias curiosidades. Una de ellas es que este animal marino consume activamente el biofouling cuando no hay salmones presentes. Como resultado de su acción las redes intervenidas son, en promedio, un 16% más limpias que otros tipos de redes.

Pintura Nanoestructurada

Otra opción para controlar este problema apunta a la creación, desarrollo, validación y escalamiento de una solución nanotecnológica que permita mejorar los procesos de la industria acuícola. Tal es el propósito del proyecto Fondef "Desarrollo de recubrimiento nanoestructurado para el control del biofouling", que se adjudicó el laboratorio de nanobiomateriales de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM).

Su objetivo es hacer más eficientes y sostenibles los procesos de cultivo del salmón en zonas de alta energía marina o de alta exposición a fuertes corrientes. Su implementación está a cargo de la empresa Granja Marina Tornagaleones en un centro de cultivo de salmón Atlántico a 28 kilómetros al sur de Puerto Montt.

La Dra. Carolina Parra, directora del proyecto Fondef, explica que, además del desarrollo de una pintura antifouling (AF), el proyecto contempla su validación y escalamiento para su aplicación en la industria acuícola en base a nanomateriales, que posee un mecanismo de acción física sin liberación de biocidas.

"Una formulación básica de la pintura nanoestructurada fue validada preliminarmente en ambiente marino en las costas de Valparaíso, confirmándose que posee una eficiencia antifouling superior a la de las pinturas comerciales. Además, como su principio de acción es físico (no lixivia), no se desgasta rápidamente. En el proyecto también se evaluará la potencial toxicidad de la pintura sobre organismos marinos relevantes como microalgas, microcrustáceos, moluscos y peces. Finalmente, se estudiará si la pintura posee una eficiencia AF que no depende de la biodiversidad marina a la que se vea expuesta en diferentes puntos geográficos", explica.

Específicamente, la citada pintura fue evaluada en mallas salmonicultoras a escala de laboratorio y en ambiente relevante, sumergidas en el molo de abrigo del puerto de Valparaíso, gracias a la colaboración con la Armada de Chile.

Con Impulsos Ultrasónicos

Hace un par de meses, el portal mundoacuicola.cl publicó que SalmonHealth, compañía especializada en el desarrollo de soluciones sostenibles para la pesca y el sector acuícola, "trajo a Chile la tecnología revolucionaria Ultraguard Antifouling, un sistema antiincrustante de ultrasonido que está transformando la industria marítima comercial y recreacional".

La empresa destaca que esta opción no solo protege las embarcaciones contra el biofouling, sino que también los pontones de los centros de cultivo de salmones, contribuyendo significativamente a la conservación del medio ambiente y a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

¿Cómo opera? A través de impulsos ultrasónicos de alta potencia generados por transductores fijados al interior del casco del buque, al sistema de intercambiador de agua de mar o a los intercambiadores de calor de agua salada, Ultraguard mantiene a raya las bioincrustaciones sin utilizar químicos, metales o productos tóxicos.

Según sus desarrolladores, Ultraguard contribuye a la conservación del medio ambiente, a la reducción de emisiones de GEI y al ahorro de combustible.

Sobre su aporte a la acuicultura, Ricardo Moraleda, director de SalmonHealth, afirma que "Ultraguard es una solución altamente efectiva para abordar el problema de las bioincrustaciones, ya que mediante su tecnología de ultrasonido previene su formación en los pontones de salmonicultura, evitando así el exceso de arrastre y daños en la infraestructura".

Otra de sus ventajas es que genera un ahorro de combustible, ya que mantiene el casco libre de incrustaciones y suciedad adherida. "De esta manera, disminuye la resistencia hidrodinámica, lo que se traduce en un menor consumo de combustible y hasta un 5% de ahorro en costos de operación", asegura el ejecutivo.

Redes de Cultivo

Desde el 2021 que la empresa Plasticopper, con el apoyo del centro de innovación acuícola AquaPacífico y la empresa Badinotti, busca desarrollar redes de cultivo antifouling a través de la incorporación de tecnología antimicrobiana basada en cobre.

"La iniciativa consiste en la producción de un material plástico que contenga partículas de cobre (micro o nano partículas) para elaborar redes o mallas utilizadas por la industria acuícola, que ayuden a disminuir la adhesión de fouling marino que afecta a estos elementos", explica Andrés Maturana, gerente de operaciones de la compañía.

Los filamentos de estas redes, fabricados mediante la incorporación de nanoaditivos desarrollados por Plasticopper, en polietileno de alta densidad (HDPE), presentan una liberación de iones de cobre controlada y prolongada en el tiempo.

"Pretendemos que las redes mantengan su procesamiento estándar para ser elaboradas con los métodos convencionales de manufactura y conserven también sus propiedades mecánicas características", acota Alejandro Abarca, jefe de iniciativas, desarrollo e investigación de AquaPacífico.

A su vez, Fernando Jiménez, director ejecutivo de la empresa, señala que este es "un proyecto novedoso por cuanto no existen en Chile redes elaboradas a partir de compósitos de polímero y nanoaditivos de cobre. Esta tecnología permitiría una acción biocida controlada y prolongada en el tiempo, que esperamos pueda disminuir considerablemente los costos asociados a los procesos de lavado de redes, aumentando su vida útil".

Artículo publicado en InduAmbiente n° 184 (septiembre-octubre 2023), páginas 50 a 52.