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Electrólisis limpia para la acuicultura con energía solar y eólica

Electrólisis limpia para la acuicultura con energía solar y eólica
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Hidrógeno, oxígeno, energía solar y eólica… El proyecto AQUASEF ha desarrollado una tecnología para el sector de la acuicultura que permiten al productor sustituir el oxígeno comercial empleando energías renovables y almacenar energía en forma de hidrógeno. El ahorro energético asociado a esta innovación asciende a aproximadamente al 30 por ciento. Su validación para el uso en sistemas reales de producción se ha llevado a cabo en las instalaciones de uno de los socios del proyecto, la empresa Esteros de Canela, en Ayamonte.

En el sector acuícola, el gasto en electricidad, junto con la alimentación y la regulación de la temperatura, es una de las partidas que más impacta en el precio del producto final. Por ello, los esfuerzos del sector se han venido enfocando en la búsqueda y desarrollo de tecnologías eficientes y limpias, que permitan reducir estos costes en las empresas y también contribuyan a disminuir la huella de carbono y mejorar la calidad de las aguas, explica ARIEMA, que coordina el consorcio que lleva a cabo el proyecto en el que participan Heliotrónica, D&B Tech, Esteros de Canela y el Centro Tecnológico de Acuicultura de Andalucía, CTAQUA.

Además, un 45% de las instalaciones de acuicultura se encuentran alejadas de núcleos urbanos, en espacios naturales de alto valor, y en ocasiones sin acceso a infraestructuras eléctricas convencionales, lo que obliga a hacer un uso energético añadido que llega a quintuplicar el coste de la actividad.

Alto consumo eléctrico

A todo ello se añade que, para poder llevar a cabo la producción de peces en acuicultura marina, es necesario mantener tasas de oxígeno disuelto en valores óptimos, siendo imprescindible el uso de sistemas de aireación de agua que originan un alto consumo eléctrico.

Maribel Rodriguez, directora de I+D de ARIEMA y coordinadora del proyectoha explicado a EnergyNews que el proyecto aplica varias tecnologías que se complementan entre sí como las relacionadas con el hidrógeno y las pilas de combustible, en la que está especializada su compañía, o con los difusores de oxígeno y de aire, por parte de D&B Tech.

Almacenamiento en forma de hidrógeno

Hemos desarrollado un electrolizador (que descompone el agua en oxígeno e hidrógeno) que está optimizado para la producción de oxígeno, un gas de aplicación fundamental para el sector de la acuicultura, que se complementa con la tecnología de D&B Tech que desarrolla inyectores de alta eficiencia de aire y también de oxígeno”.

Esta combinación permite que, además de producir el oxígeno “in situ”, se necesite menos cantidad del mismo porque se inyecta de una manera más eficiente y la disolución es mayor. Así se consigue un ahorro de costes a los productores, que, a veces, lo tienen que comprar a un suministrador bajista, explica Maribel Rodríguez. A la par, se han instalado paneles solares fotovoltaicos y un aerogenerador de 5 kW.

Uno de los aspectos más innovadores que aborda el proyecto es que parte de la energía que se emplea en la autoproducción de oxígeno se recupera y acumula en forma de energía del hidrógeno, siendo testados diferentes sistemas de almacenamiento de hidrógeno. Con ello, se pretende implantar un sistema de energía de reserva (back up), impulsado por pilas de combustible alimentadas por hidrógeno, como fuente de alimentación ininterrumpida de ciertos consumidores de energía críticos de la instalación acuícola.

Validación en una granja real

La validación de la tecnología para su uso en sistemas reales de producción se ha llevado a cabo en las instalaciones de uno de los socios del proyecto, la empresa Esteros de Canela, en Ayamonte, Huelva. Se trata de una granja que realiza todo el ciclo de producción, desde la cría al engorde, lo que ha permitido probar ambos sistemas. “En concreto, se han probado dos parrillas con seis aireadores, cada una con dos flotadores que permiten mantener los sistemas de aireación a la altura deseada en el interior del tanque”, detalla Javier Dávila, director de D&B Tech.

D&B Tech ha fabricado dos prototipos: MicroBtech para su uso en centros de reproducción y preengorde; y O2BT para su uso en balsas de acuicultura en engorde. Respecto de la tecnología empleada en estas innovaciones, destaca el flujo cruzado, en el que el aire y el agua son bombeados a través de unos conductos especialmente diseñados en una membrana que genera pequeñas burbujas con la consiguiente reducción en consumo energético.

Como resultado de la prueba del prototipo MicroBTech, empleado en tanques de cultivo de alevines, se ha obtenido una mejor disolución de las burbujas de oxígeno en profundidad, impidiendo la pérdida del gas asociada a los dispositivos convencionales: cerámicos, membrana porosa, entre otros.

En el caso del dispositivo para exteriores, el O2BTech, se ha conseguido, gracias a la eficiencia en la transferencia del gas del aireador desarrollado, sustituir el uso de oxígeno comercial por aire atmosférico, con el consiguiente ahorro.

Estos aireadores proporcionan una alternativa económica y sostenible al sector de la acuicultura, ya que permite al productor sustituir el oxígeno comercial por aire atmosférico con la misma capacidad de oxigenación que las técnicas actuales. Además, el ahorro energético asociado a esta innovación asciende a aproximadamente al 30 por ciento del coste original derivado de la energía necesaria para airear el tanque”, concluye el experto.

El Proyecto AQUASEF (LIFE 13 ENV/ES/000420) ha sido cofinanciado por el Programa LIFE+ 2013 de la Comisión Europea dentro de la convocatoria LIFE+ 2013 “Environment Policy and Governance” y cuenta con un presupuesto de 1.899.318,00 euros (919.744,00 € de subvención). La finalización del proyecto está prevista para el 30 de junio de 2017.

 

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