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15.2 O conceito de Smarthoods
Para desbloquear todo o potencial do nexo Alimentar-Água-Energia no que diz respeito às microredes descentralizadas, uma abordagem totalmente integrada centra-se não apenas na energia (microrede) e nos alimentos (aquapônica), mas também na utilização do ciclo da água local. A integração de vários sistemas de água (como coleta, armazenamento e tratamento de águas residuais) em microredes aquáticas integradas produz o maior potencial de eficiência, resiliência e circularidade. O conceito de uma microrede alimento-água-energia totalmente integrada e descentralizada será a partir de agora referido como um Smarthood (bairro inteligente) e é representado na Fig.
· Aquaponics Food Production Systems15.1 Introdução
A transição para um sistema energético totalmente sustentável exigirá, em parte, a passagem de um sistema centralizado de produção e distribuição para um sistema descentralizado, devido ao aumento das tecnologias descentralizadas de geração de energia que utilizam radiação solar eólica e de cobertura. Além disso, a integração dos sectores do calor e dos transportes na rede eléctrica conduzirá a um aumento muito significativo do pico de procura. Estes desenvolvimentos exigem adaptações maciças e onerosas à infraestrutura energética, enquanto se espera que a utilização dos ativos de produção existentes caia de 55% para 35% até 2035 (Strbac et al.
· Aquaponics Food Production Systems14.5 Conclusões e considerações futuras
Este capítulo teve como objetivo dar um primeiro relatório de patógenos vegetais que ocorrem na aquapônica, revisando métodos reais e possibilidades futuras para controlá-los. Cada estratégia tem vantagens e desvantagens e deve ser cuidadosamente projetada para se adequar a cada caso. No entanto, neste momento, os métodos curativos em sistemas aquapônicos acoplados ainda são limitados e novas perspectivas de controle devem ser encontradas. Felizmente, a supressão em termos de sistemas aquapônicos poderia ser considerada, como já observado em hidroponia (por exemplo, em meios vegetais, água e filtros lentos).
· Aquaponics Food Production Systems14.4 O Papel da Matéria Orgânica na Atividade de Biocontrole em Sistemas Aquapônicos
Em [Seção 14.2.3](/comunidade/artigos/14-2-microorganisms-in-aquaponics #1423 -Beneficial-Microorganisms-in-Aquaponics ፦The-Possibilidades), sugeriu-se a supressão dos sistemas aquapônicos. Como já foi dito, a principal hipótese está relacionada à recirculação da água como é para sistemas hidropônicos. No entanto, existe uma segunda hipótese e esta está ligada à presença de matéria orgânica no sistema. Matéria orgânica que poderia impulsionar um ecossistema microbiano mais equilibrado, incluindo agentes antagônicos menos adequados para patógenos vegetais (Rakocy 2012). Na aquaponia, a matéria orgânica provém do abastecimento de água, alimentos não consumidos, fezes de peixes, substrato vegetal orgânico, actividade microbiana, exsudados radiculares e resíduos vegetais (Waechter-Kristensen et al.
· Aquaponics Food Production Systems14.3 Proteger plantas contra agentes patogénicos em Aquaponics
Atualmente, os praticantes aquapônicos que operam um sistema acoplado são relativamente indefesos contra doenças vegetais quando ocorrem, especialmente no caso de patógenos radiculares. Nenhum pesticida nem biopesticida é desenvolvido especificamente para uso aquapônico (Rakocy 2007; Rakocy 2012; Somerville et al. 2014; Bittsanszky et al. 2015; Sirakov et al. 2016). Em resumo, os métodos curativos ainda estão faltando. Somente Somerville et al. (2014) listam os compostos inorgânicos que podem ser usados contra fungos em aquaponia.
· Aquaponics Food Production Systems14.2 Microorganismos em Aquaponics
Os microrganismos estão presentes em todo o sistema aquaponico e desempenham um papel fundamental no sistema. Por conseguinte, são encontrados nos peixes, na filtração (mecânica e biológica) e nas partes da cultura. Geralmente, a caracterização da microbiota (isto é, microrganismos de um determinado ambiente) é realizada em água circulante, perifíton, plantas (rizosfera, filosfera e superfície de frutos), biofiltro, alimentos para peixes, intestino de peixe e fezes de peixe. Até agora, na aquaponia, a maior parte da pesquisa microbiana tem focado em bactérias nitrificantes (Schmautz et al.
· Aquaponics Food Production Systems14.1 Introdução
Atualmente, os sistemas aquapônicos são o núcleo de inúmeros esforços de pesquisa que visam melhor compreender esses sistemas e responder aos novos desafios da sustentabilidade da produção alimentar (Goddek et al. 2015; Villarroel et al. 2016). O número acumulado de publicações mencionando “aquaponics” ou termos derivados no título passou de 12 no início de 2008 para 215 em 2018 (resultados da pesquisa do banco de dados Scopus de janeiro de 2018).
· Aquaponics Food Production Systems13.4 Ritmos fisiológicos: Nutrição de Peixes e Vegetais
O desenho de alimentos para peixes é crucial na aquapônica, pois a ração para peixes é o único ou, pelo menos, o principal aporte de nutrientes tanto para animais (macronutrientes) como para plantas (minerais) (Fig. 13.3). O nitrogênio é introduzido no sistema aquapônico através de proteínas nos alimentos para peixes, que é metabolizado pelos peixes e excretado sob a forma de amônia. A integração da aquicultura recirculante com hidroponia pode reduzir a descarga de nutrientes indesejados para o meio ambiente, bem como gerar lucros.
· Aquaponics Food Production Systems13.3 Ingredientes e aditivos para alimentos
13.3.1 Fontes de Proteínas e Lípidos para Aquafeeds Desde o final do século XX, houve mudanças significativas na composição dos aquafeeds, mas também avanços na fabricação. Estas transformações originaram-se da necessidade de melhorar a rentabilidade económica da aquicultura, bem como de mitigar os seus impactos ambientais. No entanto, as forças motrizes por trás dessas mudanças é a necessidade de diminuir a quantidade de farinha de peixe (FM) e óleo de peixe (FO) nos alimentos, que tradicionalmente constituíram a maior proporção dos alimentos, especialmente para peixes carnívoros e camarões.
· Aquaponics Food Production Systems13.2 Desenvolvimento Sustentável da Nutrição
O desenvolvimento sustentável da nutrição dos peixes na aquicultura terá de corresponder aos desafios que a aquapônica apresenta no que diz respeito à crescente necessidade de produzir alimentos de alta qualidade. Manipular o azoto, o fósforo e o teor mineral das dietas de peixe utilizadas na aquapônica é uma forma de influenciar as taxas de acumulação de nutrientes, reduzindo assim a necessidade de suplementação artificial e externa de nutrientes. De acordo com Rakocy et al.
· Aquaponics Food Production Systems