Nästa generation av RAS-vattenbruk

av NederSnir, CTO, AquaMaof Aquaculture Technologies

Det ökande antalet vattenbruksanläggningar baserade på Recirculating Aquaculture Systems (RAS) teknologi, både i drift och under uppbyggnad, är ett bevis på det faktum att denna teknik visar sig vara mycket fördelaktig. NederSnir, CTO för AquaMaof Aquaculture Technologies, utforskar de avancerade RAS-teknikerna och -teknikerna som kommer att användas i nästa generations landbaserade vattenbruksanläggningar, diskuterar företagets unika, multidisciplinärt förhållningssätt till inomhusfiskproduktion.

Det har skrivits mycket om den snabba ökningen av antalet landbaserade vattenbruksanläggningar. Detta beror på flera faktorer, bland dem ökad efterfrågan på skaldjur på grund av befolkningstillväxt och en större förståelse för de näringsmässiga fördelarna med att äta fisk; ökad förorening av hav och hav och överfiske, vilket resulterar i en minskning av fiskpopulationer runt om i världen; och en växande medvetenhet om de betydande miljöfördelarna med sluten inneslutning, RAS-baserad vattenbruksteknik. Det är detta sista element som är nyckeln till att säkra en hållbar framtid för vattenbruket.

Fördelar med RAS-teknik

RAS-teknik erbjuder flera betydande fördelar jämfört med andra befintliga vattenbruksmetoder. Att odla fisk i en landbaserad, stängd och kontrollerad miljö minskar risken för sjukdomskontamination; inga antibiotika eller sjukdomsbehandlingar är involverade i en normal produktionsprocess, så att fisken som produceras är friskare; och vattenrörelser i uppfödningstankarna gör att odlarna kan träna fisken, vilket hos vissa fiskarter ger en mer naturlig fett- och vävnadssammansättning.

Eftersom RAS-tekniken inte är helt beroende av närheten till en specifik vattenkälla, anläggningen kan byggas nära marknaden, vilket resulterar i en kortare tid från vatten till tallrik, och minskade transportkostnader. En annan fördel är att de avancerade filtreringsmöjligheterna hos RAS avsevärt minskar vattenföroreningar från foder, avföring och kemiskt avfall, gör det till ett mycket mer hållbart alternativ till andra vattenbruksmetoder.

När det gäller effektivitet och produktivitet, RAS möjliggör kontinuerlig skörd året runt, och fisk växer till kommersiell storlek snabbare jämfört med andra metoder. Snabbare tillväxt innebär vanligtvis bättre omvandling av foder till fiskmassa, totalt sett lägre inverkan på hela produktionskedjan och lägre produktionskostnad, tack vare fullständig kontroll av vattentemperaturen, och förmågan hos RAS att upprätthålla optimala syre- och koldioxidnivåer.

Leder vägen till avancerade RAS-baserade installationer

Dussintals RAS-baserade installationer fungerar framgångsrikt runt om i världen, och eftersom fisk- och skaldjursindustrins intressenter och finansiella investerare alltmer inser de många betydande fördelarna med RAS-teknik, vi ser en ökad efterfrågan på dessa anläggningar.

AquaMaof är en unik sammankomst av vattenbruksveteraner och proffs, var och en kompetent inom ett brett spektrum av deldiscipliner inom vattenbruk. Gary Myers, till exempel, är en vattenbruksveteran med 40 års erfarenhet, flera patent utfärdade och en pionjär inom new age-vattenbruk. AquaMaof-proffs har utvecklat skräddarsydda RAS-baserade projekt över hela världen i mer än ett decennium, använda erfarenhet och kunskap som erhållits inom iktyologi, biosäkerhet, fysik, kemi, biologi, processteknik, mekanik och elektroteknik, hälsosäkerhet och miljöteknik, civilingenjör, och mer.

Följande är några av fördelarna med vår RAS-baserade vattenbrukslösning:

• 100 procent av det recirkulerade vattnet från fisktankarna bearbetas genom huvudfiltreringskomplexet

• Proprietär teknologi och syreupplösande system – levererar mer syre för mindre energi, med syre som genereras på plats; återvinning av spillvärme; och reglera syrenivån i varje tank, kan leverera stora mängder löst syre under toppbehov

• Low Feed Conversion Ratio (FCR) – uppnås genom optimerade matningslägen, ett avancerat foderhanteringssystem och optimala vattenförhållanden

• Fiskkanal för fisköverföring genom vatten – en ekonomisk, enkelt och säkert sätt att flytta stora mängder fisk genom produktionskedjan, från strumpa till gradering, till marknaden

• Minimalt underhåll – smart val och allokering av systemkomponenter ger en robust anläggning

• Minimal Liquid Discharge (MLD) – uppnås genom implementering av egenutvecklad vattenåteranvändningsteknik.

En teknisk revolution

Så, hur kommer nästa generations RAS-baserade vattenbruksanläggningar se ut? Som i nästan alla andra industriområden, nästa generations vattenbruk kommer att utnyttja befintlig avancerad teknik, använda dem för att förfina professionella tekniker för att ytterligare effektivisera verksamheten och förbättra anläggningens prestanda på en mängd olika sätt. Här är några exempel på hur detta kommer att uppnås.

Automatisering

Nästa generation av landbaserade vattenbruksanläggningar kommer att i mycket större utsträckning använda automation, inom två huvudområden:

• Datoriseringssystem, används för insamling av information, analys, felsökning, höja varningar, och lagerhantering – dessa ger automatiskt avgörande, realtidsdata för operatörer och ledning

• I tekniska aktiviteter som planerat underhåll, skörd, betygsätta och räkna, kontroll av upplöst gas, temperaturkontroll och mer, som i nästa generations anläggningar inte kommer att involvera mänsklig hantering, förbättra biosäkerheten och minska mänskliga fel

Denna automatisering och datainsikt kommer att resultera i viktiga fördelar:den kommer att tillåta oss att öka nivån på kvalitetssäkring; det kommer att möjliggöra framgångsrik drift av mycket större installationer; och det kommer att möjliggöra bättre utnyttjande av miljöförhållanden och ökad förståelse för den invecklade dynamiken mellan fiskens prestanda och RAS-komponenter.

Skräddarsydd design

Genom att utföra en process av platsspecifik optimering, vi strävar efter att skräddarsy varje fiskodlingsanläggning till den specifika platsen, vilket resulterar i en minskning av det utrymme som krävs och effektivisering av alla steg i arbetsprocessen.

Artificiell intelligens (AI)

AI-teknik kommer att användas inom en mycket nära framtid. AquaMaof har börjat utveckla AI, använder datautvinning och analys i tre steg:

Steg ett - Anläggningens huvudsakliga dataprocessor samlar in stora mängder information som kommer att matas in i ett centraliserat AI-system för analys, att ta fram indikatorer som framtida beslut kan baseras på;

Steg två - Systemet kommer att "läras" att känna igen och förutsäga mönster, använda maskininlärningstekniker för att identifiera problematiska processer. Denna kunskap kommer att tillåta systemet att generera förutsägelser och tidiga varningar om överhängande felfunktion;

Steg tre - Systemet kommer att bli "oberoende", med en viss grad av kontroll som gör det möjligt för den att handla självständigt eller begära tillstånd att hantera eventuella problem som upptäcks, och förhindra dem innan ett fel uppstår.

Avancerad övervakning

Avancerad teknik kommer att användas för att övervaka kriterier som vatten- och miljöförhållanden, för att möjliggöra mer exakt kontroll av alla relevanta parametrar för systemet och för fisken själv, vilket resulterar i lägre produktionskostnader och förbättrad kvalitet på slutprodukten.

Processförbättringar och förbättringar

Nästan varje steg i processen kommer att uppdateras och förbättras, inklusive matning, ljus och färg, mikrobiologisk biomkontroll, tankflödesdynamik, och interaktion av biologiska och kemiska processer i vattnet. Detta kommer att öka den totala produktionseffektiviteten och möjliggöra uppskalning av anläggningarna, vilket leder till minskade produktionskostnader.

Sedan 2016, AquaMaof har ägt en RAS-baserad anläggning designad och byggd av företaget i Polen, varav private equity-fonden 8F nyligen blivit delägare. Beläget nära Warszawa, Polen, denna anläggning fungerar som vårt FoU- och utbildningscenter, ger oss den unika förmågan att fortsätta att snabbt utveckla våra landbaserade lösningar för inomhusvattenbruk.

Vi genomför för närvarande försök med en hel rad avancerade teknologier, med syftet att skapa ett komplett ekosystem som införlivar en mängd olika teknologier i RAS-teknik, för att ytterligare effektivisera processen, minska driftskostnaderna och minska koldioxidavtrycket för varje framtida installation. Vi odlar redan atlantlax till marknadsstorlek (på mellan fem och sex kilogram) där.

Det är spännande tider inom vattenbruksområdet, med ny teknik som i allt högre grad används för att förbättra hela processen, från A till Ö. Genom att utnyttja banbrytande teknik och skräddarsy dem efter branschens behov, vi ser till att framtidens vattenbruksanläggningar blir mer hållbara, leverera förbättrad effektivitet och produktivitet, och minskade kostnader samtidigt som fiskens kvalitet förbättras.