Ahorrar agua con acuaponía: recirculación, pérdidas e impacto ambiental real
Circulación no significa consumo cero de agua
La acuaponía combina la piscicultura y la producción de cultivos en un sistema de agua en gran medida de recirculación. Después del tratamiento mecánico y biológico, el agua pasa nuevamente por tanque de pecess, filtros y zonas vegetales.
Esto significa que no es necesario proporcionar agua nueva para cada proceso de riego. Sin embargo, el sistema no está completamente cerrado. El agua sale de la instalación por evaporación, transpiración de las plantas, productos de los cultivos, limpieza de filtros, mantenimiento y pérdidas técnicas menores.
Se deben medir los beneficios ambientales de un sistema de acuaponía. Un ciclo del agua por sí solo no demuestra una producción sostenible en general.
1. Registre el balance hídrico operativo.
El consumo de agua no debe derivarse del volumen de la piscina. Lo que importa es cuánta agua se repone realmente durante el período considerado.
Agua de recarga = evaporación + transpiración de la planta + pérdidas por limpieza + retiradas + fugas
Para un balance hídrico fiable, se documentan al menos los siguientes valores:
- Cantidad de llenado durante la puesta en servicio,
- recarga de agua diaria o semanal,
- agua tomada para la limpieza del filtro,
- agua específicamente intercambiada,
- cantidad de peces y plantas cosechadas,
- Tiempo de producción.
El maquillaje automático es práctico, pero puede enmascarar fugas inadvertidas. Un contador de agua en la línea de recarga permite ver el consumo real.
2. Relacionar el consumo de agua con la producción
Un valor de consumo absoluto significa poco si no se conoce la cantidad producida. Por lo tanto, el requerimiento de agua debe basarse en un producto o área de producción.
Intensidad de agua = agua de recarga utilizada ÷ cantidad de producto vendible
Por ejemplo, el consumo se puede informar por separado como:
- litros de agua por kilogramo de verduras,
- litros de agua por cabeza de lechuga,
- litros de agua por kilogramo de pescado,
- Litros de agua por metro cuadrado y ciclo de producción.
En el caso de la producción combinada de pescado y plantas, debe documentarse de forma transparente cómo se distribuye el consumo de agua compartido entre ambos grupos de productos.
3. Distinguir entre evaporación y transpiración.
La evaporación es la pérdida de agua de superficies de agua abiertas, tuberías o superficies húmedas. La transpiración es la liberación de agua que realizan las plantas a través de sus hojas. Ambos procesos están influenciados por la temperatura, la humedad, el movimiento del aire y la radiación.
Las pérdidas por evaporación se pueden reducir, entre otras cosas:
- Cubre áreas de agua innecesarias,
- tuberías estancas y retornos cerrados,
- controles periódicos para detectar fugas,
- flujo de aire adaptado,
- aislamiento y sombreado adecuados.
La transpiración de las plantas, en cambio, forma parte de su crecimiento y no se puede evitar por completo. Cambia con el tipo de cultivo, el área foliar y la etapa de desarrollo.
4. Utiliza el agua de lluvia como complemento
El agua de lluvia capturada puede reducir la necesidad de agua del grifo o de pozo. Sin embargo, antes de su uso se deben comprobar el material del tejado, la zona de recogida, el almacenamiento, la contaminación y la calidad del agua.
Una estimación simple del agua de lluvia teóricamente disponible es:
Rendimiento en litros = precipitación en milímetros × área del techo en metros cuadrados × coeficiente de escorrentía
Un milímetro de precipitación por metro cuadrado equivale a un litro de agua. En la práctica, las pérdidas se producen por evaporación, desbordamiento, filtración y el primer desagüe sucio del tejado.
El agua de lluvia a menudo tiene sólo una pequeña capacidad de amortiguación. Por lo tanto, antes y durante el uso se deben comprobar el valor del pH y la dureza de carbonatos.
5. Mantenga los nutrientes en el sistema.
El alimento para peces es la fuente externa de nutrientes más importante en un sistema de acuaponía. Sólo una parte de las sustancias contenidas se convierte directamente en biomasa de peces. Otros componentes ingresan al ciclo del agua como compuestos disueltos o sólidos.
Una buena separación de sólidos evita la formación de depósitos, pero no debe dar lugar a una eliminación incontrolada de lodos ricos en nutrientes. Dependiendo de los requisitos higiénicos y legales, los sólidos separados se pueden tratar, mineralizar o probar para otras rutas de reciclaje adecuadas.
El reemplazo completo y regular del agua perdería agua y nutrientes al mismo tiempo. Por lo tanto, primero se deben determinar las causas de los valores problemáticos del agua antes de reemplazar grandes cantidades de agua.
6. Monitorear las pérdidas de nitrógeno y la calidad del agua.
En el biofiltro el amonio o amoníaco se convierte en nitrato a través del nitrito. Las plantas absorben parte del nitrato. Si la producción de nutrientes es permanentemente superior a la absorción de las plantas, se puede acumular nitrato.
Los valores de control importantes son:
- amonio o amoníaco,
- nitrito,
- nitrato,
- valor de PH,
- oxígeno disuelto,
- conductividad eléctrica como valor de tendencia suplementario.
Los valores crecientes pueden indicar una alimentación desequilibrada, muy pocas plantas, un rendimiento de filtrado insuficiente o una alteración en los procesos biológicos.
7. Incluir las necesidades energéticas en la evaluación ambiental
El ahorro de agua no debe considerarse de forma aislada de las necesidades energéticas. Las bombas, la ventilación, los controles, la calefacción, la refrigeración y la iluminación artificial pueden tener un impacto importante en la huella ambiental.
El requerimiento de energía de un componente operado continuamente se calcula con:
Consumo de energía = potencia en kilovatios × horas de funcionamiento
Las bombas eficientes, las alturas de impulsión bajas, las tuberías suficientemente dimensionadas y los recorridos de tubería cortos reducen los requisitos de energía. Acelerar innecesariamente bombas grandes desperdicia permanentemente electricidad.
En el caso de sistemas de calefacción o iluminación, también se debe comprobar si el calor residual, la energía fotovoltaica, la producción estacional o una elección adaptada de cultivos pueden reducir las necesidades energéticas.
8. Considere el impacto ambiental de los alimentos para peces.
El impacto ambiental de la producción pesquera depende en gran medida del alimento utilizado. Las materias primas, el procesamiento, el transporte, el contenido de proteínas y la utilización de piensos influyen en las necesidades de recursos.
Las métricas operativas importantes son:
- cantidad de alimento utilizado,
- aumento de la biomasa de peces,
- pérdidas de alimento,
- Origen y composición del pienso.
- Proporción de nutrientes utilizados y excretados.
La sobrealimentación no sólo empeora la eficiencia económica, sino que también aumenta el consumo de oxígeno, la cantidad de sólidos y la carga del biofiltro.
9. Evaluar materiales y vida útil.
Piscinas, tuberías, bombas, medios filtrantes y componentes de invernaderos requieren materias primas y energía para su producción y transporte. Los componentes duraderos, reparables y adecuados para el fin previsto mejoran el equilibrio medioambiental.
A la hora de elegir materiales, es importante lo siguiente:
- Idoneidad para agua potable o contacto con alimentos,
- resistencia a la radiación UV y la humedad,
- Reparabilidad y repuestos disponibles,
- vida útil esperada,
- Posibilidad de reutilización o reciclaje.
Los envases usados sólo podrán utilizarse si se conoce su uso anterior y no existen residuos problemáticos.
10. Controlar las aguas residuales y los desbordes
Un sistema de recirculación también puede liberar agua durante la limpieza, fuertes lluvias, mantenimiento o fallos técnicos. Los desbordes y desagües deben planificarse de manera que el agua rica en nutrientes no fluya incontrolablemente al suelo, al alcantarillado o a las aguas superficiales.
Antes de su vertido o uso agrícola, se deben tener en cuenta los requisitos legales locales y la calidad real del agua.
11. Demuestre los beneficios ambientales con cifras clave
Para una evaluación comprensible, se deben registrar periódicamente al menos las siguientes cifras clave:
- Recarga de agua por semana o mes,
- Consumo de agua por kilogramo de producto de venta,
- Consumo de electricidad por kilogramo de producto de venta,
- cantidad de alimento y crecimiento de peces,
- rendimiento y desperdicio de plantas,
- Cantidad de sólidos eliminados,
- Frecuencia y cantidad de cambios de agua.
- Fallas de materiales y componentes.
Sólo estos datos permiten una comparación justa con otros procesos de producción en el mismo lugar y en condiciones climáticas similares.
Control práctico para operaciones de ahorro de agua.
- Línea de recarga equipada con medidor de agua.
- áreas de aguas abiertas cubiertas cuando corresponda
- Líneas y conexiones revisadas periódicamente para detectar fugas.
- Limpieza del filtro documentada
- Uso del agua de lluvia técnica e higiénicamente probado
- Coordinación de existencias de peces, cantidad de alimentos y área de plantas.
- Valores del agua medidos periódicamente
- Bombas seleccionadas según punto de funcionamiento real
- Se registra el consumo de energía de componentes importantes.
- Vertidos de nutrientes y sólidos controlados
- Rendimiento, agua y energía evaluados juntos
La acuaponía puede ciclar eficientemente el agua y conectar los flujos de nutrientes entre los peces y la producción de cultivos. Sin embargo, sólo se consigue un impacto medioambiental positivo si se miden las pérdidas, se tienen en cuenta la energía y los piensos y si el sistema se utiliza de forma profesional a largo plazo.