3.5 Sfide di scalabilità in RAS
Le RAS sono operazioni ad alta intensità di capitale, che richiedono elevate spese di finanziamento per attrezzature, infrastrutture, sistemi di trattamento degli effluenti e degli effluenti, ingegneria, costruzione e gestione. Una volta costruita l’azienda agricola RAS, è necessario anche il capitale circolante fino al raggiungimento dei raccolti e delle vendite di successo. Anche le spese operative sono considerevoli e comprendono per lo più costi fissi quali affitto, interessi sui prestiti, ammortamenti e costi variabili quali mangimi per pesci, sementi (uova o zampe), manodopera, elettricità, ossigeno tecnico, tamponi di pH, elettricità, vendita/commercializzazione, costi di manutenzione, ecc.
Confrontando la produttività e l’economia, la RAS sarà sempre in concorrenza con altre forme di produzione ittica e persino con altre fonti di produzione proteica per il consumo umano. È probabile che questa concorrenza eserciterà una pressione al ribasso sul prezzo di vendita del pesce, che a sua volta deve essere sufficientemente elevata da rendere redditizia un’attività della RAS. Come in altre forme di produzione dell’acquacoltura, raggiungere economie di scala più elevate è generalmente un modo per ridurre i costi di produzione e quindi ottenere l’accesso ai mercati. Alcuni esempi di riduzione dei costi di produzione che possono essere raggiunti con impianti più grandi sono:
Riduzione dei costi di trasporto per ordini alla rinfusa di mangimi, prodotti chimici, ossigeno.
Sconti sull’acquisto di grandi quantità di attrezzature.
Accesso alle tariffe elettriche industriali.
Automazione dei processi agricoli come monitoraggio e controllo dei processi, alimentazione, raccolta, macellazione e lavorazione.
Massimizzazione dell’uso del lavoro: la stessa manodopera era necessaria per prendersi cura di 10 tonnellate di pesce che era necessaria per prendersi cura di 100 tonnellate di pesce o più.
A seguito dell’aumento delle economie di scala nel settore dell’acquacoltura a penna netta, si stanno sviluppando RAS più grandi su scale non considerate dieci anni fa. L’ultimo decennio ha visto la costruzione di impianti con capacità di produzione di migliaia di tonnellate all’anno, e questo enorme aumento di dimensioni delle strutture RAS sta portando nuove sfide tecniche, esplorate nella prossima sezione.
3.5.1 Idrodinamica e trasporto idrico
Un adeguato controllo delle condizioni idrodinamiche nelle vasche ittiche è essenziale per garantire una qualità uniforme dell’acqua e un adeguato trasporto dei solidi verso le uscite delle cisterne (Masaló 2008; Oca e Masalo 2012). I serbatoi che non sono in grado di svuotare i metaboliti abbastanza rapidamente avranno meno capacità di carico. Garantire una corretta prestazione idrodinamica nelle vasche per pesci è un importante argomento di ricerca di ingegneria acquacoltura che ha aiutato il settore a progettare e gestire vasche di diverse forme e dimensioni. Tuttavia, l’aumento delle dimensioni dei serbatoi utilizzati nelle RAS commerciali pone nuove sfide ingegneristiche ai progettisti e agli operatori. Recenti indagini sono in corso per ottimizzare le caratteristiche idrodinamiche nelle grandi vasche ottagonali utilizzate per la produzione di smolt di salmone (Gorle et al. 2018), studiando l’effetto della biomassa ittica, della geometria e delle strutture di ingresso e di uscita in grandi vasche utilizzate negli impianti norvegesi. Allo stesso modo, Summerfelt et al. (2016) hanno riscontrato una tendenza verso una diminuzione del tasso di carico per unità di flusso nei serbatoi moderni rispetto ai serbatoi costruiti più di dieci anni fa negli impianti norvegesi di smolt. Una riduzione del carico di alimentazione si traduce in un miglioramento della qualità dell’acqua del serbatoio, poiché l’acqua di ricircolo viene trattata ad una velocità più rapida, impedendo l’accumulo di metaboliti e l’esaurimento di ossigeno nel serbatoio ancora di più rispetto ai serbatoi più vecchi che operavano a carichi di alimentazione più elevati. I lavori futuri forniranno probabilmente maggiori informazioni sull’idrodinamica dei serbatoi con volume superiore a 1000 msup3/sup. Altri esempi di enormi carri armati attualmente utilizzati sono i carri utilizzati nei sistemi RAS 2020 (Kruger, Danimarca) o il concetto Niri (Niri, Norvegia). L’adozione di questi nuovi concetti utilizzando serbatoi più grandi avrà un ruolo fondamentale nella loro redditività, purché si raggiungano condizioni idrodinamiche adeguate.
3.5.2 Rischio di perdita di titoli
In RAS, le condizioni di allevamento intensivo possono portare a improvvisa e catastrofico perdita di pesce in caso di guasto del sistema. Le fonti di guasto del sistema possono includere guasti meccanici dei sistemi di pompaggio e delle apparecchiature RAS, interruzioni di corrente, perdita di sistemi di ossigenazione/aerazione, accumulo e rilascio di idrogeno solforato, incidenti operativi e altro ancora. Tali rischi e soluzioni devono essere identificati e integrati nelle procedure operative.
L’aumento delle dimensioni delle operazioni RAS può anche comportare un aumento del rischio di perdita finanziaria in caso di perdita catastrofico del pesce. D’altra parte, le misure di attenuazione del rischio e la ridondanza del sistema possono anche aumentare il costo di un progetto RAS e quindi, progettisti e ingegneri devono trovare un equilibrio tra questi elementi.
A parte i rapporti dell’industria e dei media, sono state fatte poche ricerche accademiche sul rischio di iniziative commerciali RAS. Badiola et al. (2012) ha esaminato le aziende agricole della RAS e analizzato i principali problemi tecnici, constatando che la scarsa progettazione del sistema, i problemi di qualità dell’acqua e i problemi meccanici erano i principali elementi di rischio che incidevano sulla redditività della RAS.
3.5.3 Economia
Il dibattito sulla redditività economica della RAS si concentra principalmente sugli elevati costi di avviamento del capitale delle aziende di acquacoltura a ricircolo e sul lungo tempo necessario prima che il pesce sia pronto per essere commercializzato, nonché sulla percezione che le aziende della RAS abbiano costi operativi elevati. De Ionno et al. (2007) ha studiato le prestazioni commerciali delle aziende agricole RAS, concludendo che la redditività economica aumenta con l’entità dell’operazione. Secondo questo studio, le aziende agricole di dimensioni inferiori a 100 tonnellate all’anno di capacità produttiva sono solo marginalmente redditizie nel contesto australiano in cui lo studio ha avuto luogo. Timmons ed Ebeling (2010) rappresentano anche un esempio per il raggiungimento di grandi economie di scala (in ordine di grandezza di migliaia di tonnellate di produzione all’anno) che consentono di ridurre i costi di produzione attraverso progetti di integrazione verticale come l’inclusione di impianti di lavorazione, incubatoi o mangimi mulini. Liu et al. (2016) ha studiato le performance economiche di un’azienda agricola RAS teorica con una capacità di 3300 tonnellate all’anno, rispetto ad una tradizionale pinna netta della stessa capacità. A questa scala, l’operazione RAS raggiunge costi di produzione simili rispetto all’azienda agricola netta, ma l’investimento di capitale più elevato raddoppia il periodo di recupero, anche quando il pesce dell’azienda RAS viene venduto a un prezzo premium. In futuro, licenze costose e rigorose che richiedono buone prestazioni ambientali potrebbero aumentare la redditività della RAS come opzione competitiva per la produzione di salmone dell’Atlantico.
3.5.4 Manipolazione del pesce
Negli allevamenti terrestri, la manipolazione del pesce è spesso necessaria per vari motivi: separare il pesce in classi di peso, ridurre la densità di stoccaggio, trasportare il pesce attraverso i reparti di coltivazione (cioè da un vivaio a un reparto in crescita) o raccogliere il pesce quando è pronto per il mercato. Secondo Lekang (2013), i pesci sono trattati in modo più efficace con metodi attivi come pompe per pesci e anche con metodi passivi come l’uso di segnali visivi o chimici che permettono al pesce di spostarsi da un luogo all’altro.
Summerfeltet al. (2009) ha studiato diversi mezzi per affollare e raccogliere salmonidi da grandi vasche circolari utilizzando doppi scarichi di tipo Cornell. Le strategie comprendevano l’affollamento di pesci con ciancioli, i crostacei a conchiglia e la raccolta di pesci tra le vasche sfruttando la loro risposta innata all’anidride carbonica. Le tecniche di raccolta comprendevano l’estrazione del pesce attraverso la porta di scarico laterale di una vasca a doppio scarico di tipo Cornel o l’utilizzo di un sollevatore aereo per sollevare il pesce affollato in una scatola di disidratazione. AquaMaof (Israele) impiega corsi di nuoto e vasche che condividono un muro comune per trasferire passivamente il pesce attraverso la fattoria, con la raccolta che avviene utilizzando un pescalator (pompa a vite Archimede) alla fine di un percorso di nuoto. Il concetto RAS2020 di Kruger (Danimarca) utilizza selezionatrici da bar o crowder installati in modo permanente in una vasca circolare a forma di ciambella per spostare e affollare il pesce senza la necessità di pompe per pesci.
Nonostante i continui sviluppi su questo argomento, la crescente dimensione delle aziende agricole RAS continuerà a impegnare progettisti e operatori su come gestire il pesce in modo sicuro, economico e senza stress. L’espansione della gamma di disegni, specie in produzione e intensità operativa degli allevamenti RAS può comportare diverse e nuove tecnologie di trasporto e raccolta del pesce.