3.5 Desafios de escalabilidade no RAS
As RAS são operações de capital intensivo, exigindo despesas de financiamento elevadas em equipamentos, infraestruturas, sistemas de tratamento de fluentes e efluentes, engenharia, construção e gestão. Uma vez que a fazenda RAS é construída, capital de giro também é necessário até que as colheitas e as vendas bem-sucedidas sejam alcançadas. As despesas operacionais também são substanciais e são principalmente compostas por custos fixos, tais como rendas, juros sobre empréstimos, amortizações e custos variáveis, tais como alimentos para peixes, sementes (alevinos ou ovos), mão-de-obra, electricidade, oxigénio técnico, tampões de pH, electricidade, vendas/comercialização, custos de manutenção, etc.
Ao comparar produtividade e economia, a RAS competirá invariavelmente com outras formas de produção de peixe e até com outras fontes de produção de proteínas para consumo humano. É provável que esta concorrência exerça uma pressão descendente sobre o preço de venda do peixe, que, por sua vez, deve ser suficientemente elevado para tornar uma empresa RAS rentável. Tal como acontece com outras formas de produção aquícola, alcançar economias de escala mais elevadas é geralmente uma forma de reduzir o custo de produção e, assim, obter acesso aos mercados. Alguns exemplos de redução dos custos de produção que podem ser alcançados com instalações maiores são:
Custos de transporte reduzidos em encomendas a granel de ração, produtos químicos, oxigênio.
Descontos na compra de maiores quantidades de equipamentos.
Acesso a taxas de eletricidade industrial.
Automação de processos agrícolas, como monitoramento e controle de processos, alimentação, colheita, abate e processamento.
Maximização do uso do trabalho: A mesma mão-de-obra era necessária para cuidar de 10 toneladas de peixe que era necessário para cuidar de 100 toneladas de peixe ou mais.
Na sequência do aumento das economias de escala no sector da aquicultura líquida, as RAS maiores estão a ser desenvolvidas em escalas não consideradas há uma década. A última década viu a construção de instalações com capacidades de produção de milhares de toneladas por ano, e esse aumento de tamanho das instalações RAS está trazendo novos desafios técnicos, que são explorados na próxima seção.
3.5.1 Hidrodinâmica e Transporte de Água
O controle adequado das condições hidrodinâmicas em tanques de peixes é essencial para garantir uma qualidade uniforme da água e um transporte adequado de sólidos para as saídas dos tanques (Masaló 2008; Oca e Masalo 2012). Os tanques que não são capazes de liberar os metabolitos rapidamente terão menos capacidade de carga. Garantir um desempenho hidrodinâmico adequado em tanques de peixes é um importante tópico de pesquisa em engenharia aquícola que ajudou a indústria a projetar e operar tanques de diferentes formas e tamanhos. No entanto, os tamanhos crescentes de tanques usados em RAS comerciais estão apresentando novos desafios de engenharia para designers e operadores. Investigações recentes estão em andamento para otimizar as características hidrodinâmicas em grandes tanques octogonais utilizados para a produção de salmão (Gorle et al. 2018), estudando o efeito da biomassa de peixes, geometria e estruturas de entrada e saída em grandes tanques utilizados em instalações norueguesas. Da mesma forma, Summerfelt et al. (2016) encontraram uma tendência para uma taxa de carga de ração decrescente por fluxo unitário em tanques modernos em comparação com tanques construídos há mais de uma década em instalações norueguesas. Uma carga de alimentação reduzida resulta efetivamente em melhor qualidade da água do tanque, uma vez que a água de recirculação é tratada a uma taxa mais rápida, impedindo o acúmulo de metabolitos e o esgotamento de oxigênio no tanque ainda mais em comparação com tanques mais antigos que operavam com cargas de alimentação mais elevadas. Os trabalhos futuros provavelmente fornecerão mais informações sobre a hidrodinâmica de tanques com mais de 1000 msup3/sup em volume. Outros exemplos de enormes tanques que estão actualmente a ser utilizados são os tanques utilizados nos sistemas RAS 2020 (Kruger, Dinamarca) ou o conceito de Niri (Niri, Noruega). A adoção desses novos conceitos usando tanques maiores desempenhará um papel vital em sua rentabilidade, desde que sejam alcançadas condições hidrodinâmicas adequadas.
3.5.2 Risco de perda de estoque
Na RAS, as condições de criação intensiva podem conduzir a uma perda súbita e catastrófica de peixes se o sistema falhar. As fontes de falha do sistema podem incluir falhas mecânicas de sistemas de bombeamento e equipamentos RAS, interrupções de energia, perda de oxigenação/sistemas de aeração, acumulação e liberação de sulfureto de hidrogênio, acidentes operacionais e muito mais. Esses riscos e soluções para eles precisam ser identificados e incorporados nos procedimentos operacionais.
O aumento da dimensão das operações RAS pode também significar um risco acrescido de perdas financeiras se ocorrer uma perda catastrófica de peixes. Por outro lado, as medidas de mitigação de riscos e a redundância do sistema também podem aumentar o custo de um projeto RAS, pelo que os designers e engenheiros devem encontrar um equilíbrio entre esses elementos.
Além dos relatórios da indústria e da mídia, pouca pesquisa acadêmica tem sido feita sobre o risco de empreendimentos RAS comerciais. Badiola et al. (2012) pesquisaram as fazendas RAS e analisaram as principais questões técnicas, constatando que o mau design do sistema, os problemas de qualidade da água e os problemas mecânicos eram os principais elementos de risco que afetam a viabilidade da RAS.
3.5.3 Economia
O debate sobre a viabilidade económica da RAS centra-se principalmente nos elevados custos de arranque de capital das explorações aquícolas em recirculação e no longo prazo até que o peixe esteja pronto para ser comercializado, bem como na percepção de que as explorações RAS têm custos operacionais elevados. De Ionno et al. (2007) estudaram o desempenho comercial das fazendas RAS, concluindo que a viabilidade econômica aumenta com a escala da operação. De acordo com este estudo, fazendas menores que 100 toneladas por ano de capacidade de produção são apenas marginalmente rentáveis no contexto australiano onde o estudo ocorreu. Timmons e Ebeling (2010) também justificam a realização de grandes economias de escala (na ordem de grandeza de milhares de toneladas de produção por ano) que permitem a redução dos custos de produção através de projetos de integração vertical, como a inclusão de instalações de processamento, incubadores ou rações para animais moinhos. Liu et al. (2016) estudaram o desempenho econômico de uma fazenda teórica RAS com capacidade de 3300 toneladas por ano, em comparação com uma fazenda de canetas tradicionais da mesma capacidade. Nesta escala, a operação RAS atinge custos de produção semelhantes em comparação com a exploração líquida de canetas, mas o investimento de capital mais elevado duplica o período de recuperação em comparação, mesmo quando os peixes da exploração RAS são vendidos a um preço premium. No futuro, um licenciamento dispendioso e rigoroso que exija um bom desempenho ambiental pode aumentar a viabilidade da RAS como opção concorrencial para a produção de salmão do Atlântico.
3.5.4 Manipulação de peixes
Nas explorações terrestres, o manuseamento dos peixes é frequentemente necessário por várias razões: separar os peixes em classes de peso, reduzir as densidades populacionais, transportar os peixes através de departamentos em crescimento (isto é, de um viveiro para um departamento em crescimento) ou colher os peixes quando estiverem prontos para o mercado. De acordo com Lekang (2013), os peixes são manuseados de forma mais eficaz com métodos ativos, como bombas de peixe, e também com métodos passivos, como o uso de sinais visuais ou químicos, que permitem que os peixes se movam de um lugar na fazenda para o outro.
Summerfeltet al. (2009) estudou vários meios para aglomerar e colher salmonídeos de grandes tanques circulares usando drenos duplos do tipo Cornell. As estratégias incluíam aglomeração de peixes com redes de cerco com retenida, garras e pastoreio de peixes entre tanques aproveitando sua resposta inata de evasão ao dióxido de carbono. As técnicas de colheita incluíram a extração do peixe através da porta de descarga lateral de um tanque de drenagem duplo tipo Cornell ou o uso de um elevador aéreo para levantar o peixe lotado para uma caixa de drenagem. AquaMaof (Israel) emprega estradas de natação e tanques que compartilham uma parede comum para transferir passivamente o peixe pela fazenda, com a colheita ocorrendo usando um pescalator (bomba de parafuso Archimedes) no final de uma via de natação. O conceito RAS2020 da Kruger (Dinamarca) usa motoniveladoras de barras permanentemente instaladas em um tanque de pista circular ou em forma de donut para mover e agitar os peixes sem a necessidade de bombas de peixe.
Apesar dos desenvolvimentos contínuos sobre este tema, o aumento da dimensão das explorações RAS continuará a ser desafiador aos designers e operadores sobre a forma de manusear os peixes de forma segura, económica e sem stress. A gama crescente de desenhos, espécies em produção e intensidade de funcionamento das explorações RAS pode resultar em diversas e novas tecnologias de transporte e colheita de peixes.