Akvakultúra prechádza transformáciou s príchodom nových uzavretých akvakultúrnych klietok , systémov navrhnutých tak, aby minimalizovali vplyv na životné prostredie a zlepšili dobré životné podmienky rýb. Rastúci počet pilotných projektov a komerčných riešení dokazuje, že je možné produkovať viac a lepších rýb s menším počtom únikov, menším výskytom chorôb a oveľa kontrolovanejším environmentálnym manažmentom.
V tejto súvislosti sa objavujú názvy ako Starfish, BlueSafe, Aquatraz C2, Heimdall a flexibilné membrány s uzavretými klietkami , pričom tie druhé sa testujú predovšetkým v Nórsku, ale rozširujú sa aj do ďalších krajín. Dopĺňajú ich tradičné klietky a systémy hapas, ktoré naďalej zohrávajú kľúčovú úlohu v mnohých farmách, a uzavreté systémy od spoločností ako Cermaq. To všetko naznačuje, že akvakultúra sa posúva smerom k udržateľnejšiemu, technologicky vyspelejšiemu a na výkonnosť orientovanému modelu.
Čo sú uzavreté akvakultúrne klietky a prečo si získavajú na popularite?
Uzavreté klietky sú systémy, v ktorých sa ryby chovajú v mori alebo v jazerách, ale od vonkajšieho prostredia sú oddelené sieťovinou , membránou alebo vodotesným vakom , ktorý riadi tok vody. Na rozdiel od bežných otvorených klietok tieto systémy umožňujú filtráciu vody, reguláciu prietoku, lepšie riadenie kyslíka a, čo je veľmi dôležité, výrazné zníženie kontaktu s parazitmi, ako sú morské vši.
Namiesto jednoduchého obruče a závesnej siete tieto riešenia zahŕňajú technické membrány, vnútorné hydraulické systémy, senzory, hlboké prívody vody a v mnohých prípadoch aj špecifické technológie na zhromažďovanie a spracovanie kalov a odpadu, ktoré sa hromadia na dne konštrukcie. Výsledkom je oveľa kontrolovanejšie poľnohospodárske prostredie, ktoré pripomína skôr „nádrž na mori“ než tradičnú klietku.
Tento typ uzavretého chovu je obzvlášť spojený s chovom lososa atlantického , pretože ide o vysokocenný druh a je veľmi náchylný na problémy, ako sú morské vši (Caligus), ale technológia sa prispôsobuje aj iným morským a sladkovodným druhom počas fázy rastu a po smolte. Niektoré vývojové trendy sa už niekoľko rokov testujú s konzistentnými výsledkami v oblasti úmrtnosti, rastu a zdravia rýb.
Okrem produkčnej zložky vznikajú mnohé z týchto projektov v reakcii na čoraz prísnejšie regulačné požiadavky . Jasným príkladom je kanadská provincia Britská Kolumbia, kde bolo v určitých termínoch nariadené používanie uzavretých klietok pre lososy, čo urýchľuje medzinárodné prijatie týchto technológií.
Hviezdicovité útesy a revolúcia plávajúcich palub v Listafjorde
Pozdĺž pobrežia Listafjordu v grófstve Agder (Nórsko) bolo vyvinuté riešenie určené na útok na jeden z... Najväčšie problémy chovu lososovkombinácia výfukov de peces a šírenie parazitov. Ide o novú uzavretú plávajúcu klietku pre lososy, navrhnutú ako dynamický a vysoko automatizovaný systém.
Táto klietka s prezývkou „Hviezdicová ryba “ má prototyp s priemerom približne 20 metrov, ktorý funguje v reálnych podmienkach od marca 2021 pri pobreží Flekkefjordu. Za jej vývojom stojí dodávateľ námorného vybavenia Nekkar, ktorý úzko spolupracuje s odborníkmi z odvetvia vrátane známej akvakultúrnej spoločnosti Lerøy. Cieľ je jasný: udržať ryby na mieste, minimalizovať úniky a kontrolovať morské parazity.
Kľúčovým prvkom konceptu Starfish je plávajúci kryt, ktorý slúži ako podvodný vak a zároveň ako horné veko klietky. Toto „vrece“ musí odolávať značnému mechanickému namáhaniu a zabrániť úniku. de peces a následne dodržiavať veľmi prísne environmentálne požiadavky, a to ako z hľadiska odolnosti, tak aj recyklovateľnosti a výkonu v morskom prostredí.
Na riešenie tohto kritického problému vyvinula nórska spoločnosť Protan pod značkou BlueSafe rad recyklovateľných plávajúcich PVC membrán . Vďaka viac ako 80-ročným skúsenostiam s membránami a technickými textíliami pre náročné aplikácie, ako je ropný a plynárenský priemysel a skladovanie vody v púštnych oblastiach, spoločnosť Protan prispôsobila a vylepšila svoju technológiu tak, aby spĺňala špecifické výzvy akvakultúry.
V konkrétnom prípade Starfish spoločnosť Protan vytvorila v rámci radu BlueSafe novú kvalitu membrány s výnimočnými vlastnosťami: symetrický materiál, vysoká rozmerová stabilita a odolnosť preukázaná intenzívnym cyklickým testovaním vo výskumnom a technologickom inštitúte SINTEF v Nórsku. Toto všetko je navrhnuté tak, aby zaručilo, že kryt vydrží roky prevádzky v drsných oceánskych podmienkach.
Protan BlueSafe: vývoj, montáž a environmentálny prístup
Práca spoločnosti Protan s membránou BlueSafe pre akvakultúru nie je nový vývoj. Od začiatku 2000. storočia spoločnosť vyvíja membrány a systémy na prepravu a skladovanie sladkej vody, a to aj v extrémnych prostrediach, ako je Arabský polostrov. Rovnaký technologický základ bol následne aplikovaný na špecifické riešenia pre ropný a plynárenský priemysel a ďalšie odvetvia s veľmi náročnými požiadavkami.
Vďaka týmto skúsenostiam sa spoločnosť Protan rozhodla pre prístup vysoko orientovaný na zákazníka: navrhuje kryty v priamej spolupráci s prevádzkovateľmi akvakultúry a prispôsobuje produkt špecifickým požiadavkám každého projektu a chovnej oblasti. Cieľom je využiť praktické znalosti výrobcu v kombinácii s technickými znalosťami spoločnosti na dosiahnutie optimálneho výkonu v každom prípade.
Výroba a montáž týchto krytov prebieha v závode spoločnosti Protan v nórskom Nesbyene . Časť práce sa vykonáva v továrni a ďalšia časť sa vykonáva priamo na klietkach, kde špecializovaní hydroizolační technici v záchranných vestách zvárajú švy pomocou horúceho vzduchu a elektriny. Táto metóda inštalácie je bez emisií , čo je ďalšou výhodou z environmentálneho hľadiska.
Počas montáže sa inštalujú aj očká a spony , ktoré uľahčujú pripevnenie a integráciu membrány do plávajúcej konštrukcie. Cieľom je, aby zostava bola nielen vodotesná a robustná, ale aj praktická na manipuláciu, údržbu a prispôsobenie sa zmenám v prevádzke alebo aktuálnym predpisom.
Okrem uzavretých klietok a protiparazitových záster nachádzajú membrány BlueSafe uplatnenie aj v umelých kelpových lesoch , výstelkách kultivačných misiek a výstelkách starých aj nových nádrží určených pre mladé ryby a čistejšie druhy. Táto všestrannosť demonštruje, ako môže jedna skupina materiálov podporovať rôzne udržateľné riešenia akvakultúry.
Flexibilná uzavretá klietka: návrh Serge Ferrariho
Ďalším dôležitým prvkom vo vývoji uzavretých klietok je technológia flexibilných klietok, ktorú vyvinul Serge Ferrari . V tomto prípade sú ryby chované v akomsi „krabici“ na mori, oddelenej od vonkajšieho prostredia kombináciou štrukturálnej sieťoviny a flexibilnej membrány špeciálne navrhnutej pre akvakultúru.
Prototyp tohto riešenia bol testovaný približne tri roky v Nórsku , čo umožnilo overenie jeho výkonnosti v reálnom prostredí s vlnami, teplotnými výkyvmi a prevádzkovými tlakmi typickými pre chov lososov. Od roku 2017 začala spoločnosť túto technológiu nasadzovať medzinárodne aj pre iné druhy v rastovej fáze, čím dokázala, že nejde o riešenie určené výhradne pre lososy.
Medzi výsledky pozorované v týchto flexibilných, uzavretých klietkach patrí výrazné zníženie úmrtnosti , absencia parazitov, ako sú morské vši, vďaka kontrolovanému prítoku vody, stabilnejšia hladina kyslíka a vysoko konkurencieschopná miera rastu. To všetko sa dosahuje bez potreby častej antiparazitickej liečby, čo má priamy vplyv na náklady a znižuje spotrebu liekov.
Pokiaľ ide o nakladanie s odpadom, systém Serge Ferrariho zahŕňa veľmi zaujímavý prístup: voda sa filtruje a kal zo dna sa zhromažďuje , suší a používa ako organické hnojivo. Týmto spôsobom sa významná časť živín, ktoré sa predtým stratili v morskom prostredí, získa späť a znovu sa začlení do suchozemského výrobného reťazca.
Údržba membrány medzi výrobnými cyklami je relatívne jednoduchá, s odhadovanou životnosťou celej klietkovej konštrukcie približne 10 rokov . Okrem toho jej flexibilita umožňuje membráne absorbovať energiu vĺn, čím zabraňuje prasknutiam, ktoré sú pravdepodobnejšie v pevných sklolaminátových alebo betónových konštrukciách. Na tomto základe spoločnosť Serge Ferrari od roku 2018 buduje globálnu sieť distribútorov a integrátorov, aby svoje riešenie priniesla na rôzne trhy.
Aquatraz C2: nová generácia veľkoobjemových uzavretých klietok
Medzi rozsiahlymi projektmi vyniká záväzok spoločností Lerøy Seafood Group a SalMar k systému Aquatraz C2, vyvinutému v spolupráci so spoločnosťou Seafarming Systems. Obe spoločnosti oznámili spoločnú investíciu do výstavby šiestich jednotiek tohto modelu s cieľom zdvojnásobiť súčasný objem produkcie v porovnaní s predchádzajúcimi technológiami a upevniť technologické vedúce postavenie Nórska v oblasti uzavretej akvakultúry.
Aquatraz C2 zdedil skúsenosti získané z modelu S1 od spoločnosti Lerøy a prvých klietok Aquatraz od spoločnosti SalMar, ale ide o krok vpred v objeme a hydraulickom dizajne. Každá jednotka bude mať kapacitu 70 000 metrov kubických vody a bude mať šesť prívodov umiestnených v hĺbke približne 35 metrov, čo zaručuje zber studenej, čistej vody s veľmi nízkym tlakom morských vší.
Táto stratégia čerpania vody z hlbších vrstiev umožňuje pracovať s vodou, ktorá má stabilnejšiu teplotu a kvalitu , čo zlepšuje pohodu rýb a znižuje potrebu ošetrení. Neustála obnova vnútorného objemu pomáha udržiavať dobré okysličenie a umožňuje kontrolované odstraňovanie odpadu.
Podľa súčasných plánov, prvá výsadba de peces Tieto klietky Aquatraz C2 sú plánované pre prvý štvrťrok 2027, pričom plná prevádzka sa začne v roku 2028. Časť konštrukcie bude vyrobená v Číne, zatiaľ čo finálna montáž sa uskutoční v nórskych lodeniciach, na ktorej sa bude podieľať množstvo miestnych a európskych dodávateľov technológií.
Zástupcovia spoločností Lerøy a SalMar zdôrazňujú, že tento záväzok k chovu v uzavretých klietkach nemá za cieľ úplne nahradiť tradičnú akvakultúru, ale skôr doplniť existujúce technológie . Cieľom je poskytnúť ďalšie riešenia pre udržateľný rast, zníženie emisií a schopnosť riešiť čoraz zložitejšie environmentálne výzvy v globálnom meradle.
Heimdall od ScaleAQ: modulárna, nízkoenergetická uzavretá klietka
Ďalším riešením, ktoré si získava na popularite, je Heimdall , prvá uzavretá klietka pre morskú akvakultúru, ktorú uvádza na trh medzinárodný dodávateľ ScaleAQ. Koncept bol predstavený na veľtrhu AquaNor v Trondheime a jeho prvým zákazníkom bola spoločnosť Hardingsmolt, prevádzkovateľ s rozsiahlymi skúsenosťami s uzavretými plávajúcimi klietkami pre postsmolty od roku 2019.
Heimdall je 160 metrov dlhá klietka s efektívnym produkčným objemom približne 20 000 m³. Konštrukcia sa vyznačuje starostlivo navrhnutým vnútorným hydraulickým systémom na optimalizáciu výkonnosti rýb, udržiavanie efektívneho prietoku vody a veľmi nízku spotrebu energie. Celkový objem vody vo vnútri sa v skutočnosti obnovuje raz až dvakrát za hodinu.
Modulárny dizajn zariadenia Heimdall umožňuje jeho jednoduché prispôsobenie rôznym konfiguráciám rastu , a to pre ryby post-smolt aj komerčne dostupné ryby, a dokonca aj prevádzku v plytších vodách bez straty výkonu alebo ohrozenia bezpečnosti. To dáva chovateľom rýb značnú flexibilitu pri výbere lokalít a úprave biomasy.
Predaj prvej jednotky prichádza v obzvlášť vhodnom čase, ktorý sa zhoduje s programom environmentálnej flexibility nórskej vlády pre chovateľov rýb na západe krajiny. Tento program umožňuje využitie časti pridelenej biomasy, ktorá bola pozastavená v rámci nórskeho systému semaforov, za predpokladu, že sa na zníženie vplyvu na životné prostredie použijú uzavreté systémy izolácie.
Podľa spoločnosti ScaleAQ spoločnosť Heimdall spĺňa všetky regulačné požiadavky a bola navrhnutá tak, aby zabezpečila robustnú a ziskovú prevádzku . Cieľom spoločnosti je dodávať veľkoobjemové klietky, ktoré umožňujú efektívnu výrobu s konkurencieschopnými nákladmi a solídnym technickým základom, ktorý povzbudzuje výrobcov k investíciám do viacerých jednotiek.
Klietky a hapas: základ mnohých akvakultúrnych systémov
Hoci sa diskusia čoraz viac zameriava na uzavreté, high-tech riešenia, tradičné klietky a jazierka (hapas) zostávajú nevyhnutnými v mnohých akvakultúrnych projektoch, a to v sladkovodnom aj morskom prostredí. Tieto štruktúry umožňujú chov rýb a iných vodných organizmov v uzavretých priestoroch a zároveň zachovávajú priamu výmenu vody s okolitým prostredím.
Konvenčné klietky sú zvyčajne uzavreté sieťované konštrukcie , ktoré sú upevnené v rybníkoch, riekach, jazerách alebo chránených morských oblastiach. Najčastejšie sú vyrobené z vystužených plastov, kovu alebo polyesteru, ktoré sú navrhnuté tak, aby odolávali korózii a drsným poveternostným podmienkam. Ich konštrukcia podporuje prirodzenú cirkuláciu a okysličenie, hoci v oblastiach s nízkou výmenou vody je možné pridať doplnkové prevzdušňovacie systémy.
Hapas alebo pantènes sú menšie plávajúce klietky, ktoré sa často používajú na chov poteru alebo na ochranu chovných rýb. Ich malá veľkosť umožňuje veľmi presné riadenie kŕmenia, hustoty osídlenia a monitorovania zdravia. Sú inštalované v rybníkoch aj v recirkulačných akvakultúrnych systémoch a slúžia ako „odchovňa“ alebo kontrolovaný chovný modul.
V oboch prípadoch sa materiály vyberajú tak, aby odolali dlhému obdobiu vo vode, pričom sa používa PVC a polyetylén alebo pozinkované kovové drôty, ktoré zaručujú vhodnú životnosť pri primeranej údržbe. Klietky môžu byť okrúhle, štvorcové alebo obdĺžnikové, zatiaľ čo hapas sú zvyčajne obdĺžnikové alebo valcové v závislosti od druhu a cieľa produkcie.
Medzi hlavné výhody týchto jednoduchších riešení patria základná kontrola prostredia, ochrana pred predátormi a zvýšená efektivita lepším riadením hustoty de peces a kŕmenie. Vďaka tomu sa druhy ako losos, tilapia alebo morský ostriež chovajú vo veľkom meradle v otvorených alebo polouzavretých systémoch a v kritických fázach, ako je odchov poteru alebo rozmnožovanie, sa spoliehajú na hapas.
Cermaqov uzavretý klietkový systém a ochrana ekosystémov
Spoločnosť Cermaq vyvinula vlastný systém chovu v uzavretých klietkach s veľmi jasným zameraním: ochrana chovaných rýb aj voľne žijúcich populácií v pobrežných oblastiach, kde pôsobí. Mnohé z týchto oblastí majú silnú prítomnosť pôvodných aj nepôvodných spoločenstiev, ktoré sú vo veľkej miere závislé od zdravia morského ekosystému.
Jedným z aspektov, ktoré spoločnosť Cermaq skúma už roky, je vzťah medzi morskými všami (Caligus), chovaným lososom a voľne žijúcimi rybami . Spoločnosť sa snažila koordinovať svoju produkciu s miestnymi migračnými vzormi, aby minimalizovala riziko, že parazity postihnú voľne žijúce lososy počas ich cesty do a z neresísk.
V posledných rokoch spoločnosť Cermaq zaviedla riešenia s uzavretým chovom, ktoré umožňujú oveľa prísnejšiu kontrolu faktorov, ako je okysličenie vody, teplota a hydrodynamický prietok . Tieto parametre sú monitorované pomocou pokročilých senzorových systémov, čo umožňuje nepretržité monitorovanie stavu rýb a včasné odhalenie akýchkoľvek problémov so zdravím alebo blahobytom rýb.
Vďaka týmto informáciám v reálnom čase môžu producenti rýchlo upraviť kŕmenie, prietok vody alebo okysličenie , čím znižujú stres a následne pravdepodobnosť ochorenia. Tento prístup je v súlade so všeobecným trendom odvetvia smerom k presnej akvakultúre založenej na dátach, namiesto toho, aby sa spoliehali výlučne na tradičné vizuálne pozorovanie.
Systém uzavretých klietok spoločnosti Cermaq ukazuje, ako technológia dokáže zosúladiť výrobné ciele s ochranou biodiverzity a rešpektom k pobrežným komunitám , a ponúka model, ktorý môžu iné spoločnosti použiť ako referenciu pre svoj vlastný vývoj.
Prevádzkový návrh: odolnosť voči vlnám a výkon v extrémnych podmienkach
Mnohé z týchto nových klietok a uzavretých systémov boli navrhnuté tak, aby fungovali v náročnom morskom prostredí s výrazným vlnením a v niektorých prípadoch dokonca aj tajfúnmi. Existujú riešenia určené pre jazerá a otvorené more, ktoré dokážu odolať vlnám až do výšky šiestich metrov, pričom si zachovávajú svoju štrukturálnu integritu a stabilné správanie aj počas silných búrok.
Na dosiahnutie tohto cieľa sa kombinujú vysokopevnostné materiály s konštrukciami, ktoré rozkladajú zaťaženie a absorbujú časť energie vĺn . Napríklad flexibilné klietky sa prispôsobujú pohybu vody, čím znižujú napätie, zatiaľ čo tuhšie konštrukcie používajú výstuže a geometrie, ktoré lepšie rozptyľujú mechanické namáhanie.
Okrem fyzického odporu sa značná pozornosť venuje aj spotrebe energie spojenej s hydraulickým systémom a výmenou vody. Projekty ako Heimdall ukazujú, že je možné úplne obnoviť vnútorný objem raz alebo dvakrát za hodinu s minimálnym výdajom energie, čo je kľúčový faktor dlhodobej ekonomickej životaschopnosti.
Skúsenosti získané z rozsiahlych fariem vrátane projektov zameraných na tilapiu a iné druhy v krajinách náchylných na tajfúny poskytujú cennú spätnú väzbu o robustnosti týchto návrhov. Pozitívne prevádzkové referencie z veľkých fariem a vládnych projektov pomáhajú potvrdiť, že systémy fungujú nielen teoreticky, ale aj v náročných reálnych podmienkach.
Všetko toto úsilie v oblasti návrhu a testovania v teréne má spoločný cieľ: zabezpečiť, aby uzavreté klietky mohli fungovať mnoho rokov bez vážnych porúch , čím sa znížia riziká pre producentov, ryby a okolité prostredie.
S pridaním projektov ako Starfish, BlueSafe, flexibilné klietky Serge Ferrariho, Aquatraz C2, Heimdall, klasické klietky a klietky hapas a systémy Cermaq, si akvakultúra vytvára katalóg riešení, ktoré umožňujú prispôsobiť úroveň uzavretia, stupeň kontroly a investície potrebám každého regiónu, druhu a obchodného modelu. Táto technologická rozmanitosť dláždi cestu pre zodpovednejšiu a odolnejšiu produkciu, ktorá je v súlade s rastúcimi environmentálnymi a sociálnymi požiadavkami, bez toho, aby bola obetovaná ziskovosť alebo bezpečnosť potravín.
