derecha|miniaturadeimagen|300x300px| Un corral de aleación de cobre que se ha instalado en una piscifactoría a una profundidad de 14 pies durante un año no muestra signos de contaminación biológica. Las aleaciones de cobre son importantes materiales de red en la acuicultura (el cultivo de organismos acuáticos, incluida la piscicultura). Varios otros materiales, incluidos nailon, poliéster, polipropileno, polietileno, alambre soldado recubierto de plástico, caucho, productos de cordeles patentados (Spectra, Dyneema) y acero galvanizado también se utilizan para redes en recintos de peces de acuicultura en todo el mundo.Offshore Aquaculture in the United States: Economic considerations, implications, and opportunities, U.S. Department of Commerce, National Oceanic & Atmospheric Administration, July 2008, p. 53Southern Regional Aquaculture Center at Todos estos materiales se seleccionan por una variedad de razones, incluida la viabilidad del diseño, la resistencia del material, el costo y la resistencia a la corrosión.
Lo que distingue a las aleaciones de cobre de los otros materiales utilizados en la piscicultura es que las aleaciones de cobre son antimicrobianas, es decir, destruyen bacterias, virus, hongos, algas y otros microbios.
En el medio marino, las propiedades antimicrobianas/algicidas de las aleaciones de cobre previenen la bioincrustación, que puede describirse brevemente como la acumulación, adhesión y crecimiento indeseables de microorganismos, plantas, algas, gusanos tubulares, percebes, moluscos y otros organismos en estructuras marinas creadas por el hombre.Marine Fouling and its Prevention, Wood Hole Oceanographic Institution, 1952, United States Naval Institute, Annapolis, Maryland, USA Al inhibir el crecimiento microbiano, los corrales de acuicultura de aleación de cobre evitan la necesidad de costosos cambios que son necesarios con otros materiales. La resistencia al crecimiento de organismos en las redes de aleación de cobre también proporciona un entorno más limpio y saludable para que los peces cultivados crezcan y prosperen.
Además de sus beneficios antiincrustantes, las aleaciones de cobre tienen fuertes propiedades estructurales y resistentes a la corrosión en entornos marinos.
Es la combinación de todas estas propiedades (antiincrustante, alta resistencia y resistencia a la corrosión) lo que ha hecho de las aleaciones de cobre un material deseable para aplicaciones marinas como tuberías de condensadores, pantallas de entrada de agua, cascos de barcos, estructuras marinas y revestimientos.
Importancia de la acuicultura
Se ha escrito mucho sobre la degradación y el agotamiento de las poblaciones de peces naturales en ríos, estuarios y océanos.The State of World Fisheries and Aquaculture (SOFIA), Biennial Report, 2005 , as summarized in Food and Agriculture Organization of the United Nations Debido a que la pesca industrial se ha vuelto extremadamente eficiente, las poblaciones oceánicas de peces grandes, como el atún, el bacalao y el fletán, han disminuido en un 90% en los últimos 50 años.The Next Seafood Frontier: The Ocean, April 28, 2009, references article by Myers in Nature
La acuicultura se ha convertido en uno de los sectores de más rápido crecimiento de la economía alimentaria mundial. La acuicultura ya abastece más de la mitad de la demanda mundial de pescado.Half Of Fish Consumed Globally Is Now Raised On Farms, Study Finds Science Daily, September 8, 2009
El problema de la bioincrustación derecha|miniaturadeimagen| Malla de aleación de cobre instalada en una piscifactoría de salmón del Atlántico en Tasmania. Primer plano: la malla de aleación de cobre de eslabones de cadena que descansa sobre un muelle. Fondo lejano: en la piscifactoría se instalan corrales de malla de aleación de cobre.|300x300px La contaminación biológica es uno de los mayores problemas de la acuicultura.Design Guide: Copper Alloy Mesh in Marine Aquaculture, International Copper Research Association Inc. (INCRA), 1984 La bioincrustación se produce en materiales que no son de cobre en el medio marino, incluidas las superficies de los corrales de peces y las redes. Por ejemplo, se observó que el área abierta de una malla sumergida durante solo siete días en una operación de acuicultura de Tasmania disminuyó en un 37% como resultado de la contaminación biológica.
El proceso de bioincrustación comienza cuando las esporas de algas, larvas de invertebrados marinos y otro material orgánico se adhieren a superficies sumergidas en ambientes marinos (por ejemplo, redes de pesca en acuicultura). Las bacterias luego fomentan la unión de colonizadores secundarios no deseados.
La contaminación biológica tiene fuertes impactos negativos en las operaciones de acuicultura. El flujo de agua y el oxígeno disuelto se inhiben debido a las redes obstruidas en los corrales de peces.Ahlgren, M.O., (1998), Consumption and assimilation of salmon net pen fouling debris by the red sea cucumber Parastichopus califormicus: Implications for poly-culture, Journal of the World Aquaculture Society, Vol. 29, pp. 133–139 El resultado final es a menudo peces enfermos a causa de infecciones, como la enfermedad del hígado en la pluma, la enfermedad de las branquias amebianas y los parásitos. Otros impactos negativos incluyen el aumento de la mortalidad de los peces, la disminución de las tasas de crecimiento de los peces, la recolección prematura de peces, la reducción del valor y la rentabilidad de los productos pesqueros, y un medio ambiente afectado adversamente cerca de las granjas de peces.Collective research on Aquaculture Biofouling
La bioincrustación añade un peso enorme a las redes de pesca sumergidas. Se han informado aumentos de peso de doscientos veces.Milne, P.H., (1970), Fish Farming: A guide to the design and construction of net enclosures, Marine Research, Vol. 1, pp. 1–31 Beveridge, M. (2004), Cage Aquaculture. The University Press, Cambridge Esto se traduce, por ejemplo, en dos mil libras de organismos no deseados adheridos a lo que alguna vez fue una red limpia para peces de 10 libras. En Australia Meridional, se observó bioincrustación con un peso de 6,5 toneladas (aproximadamente 13.000 libras) en una red de pesca. Esta carga adicional a menudo resulta en roturas netas y costos de mantenimiento adicionales.
Para combatir los parásitos de la bioincrustación en la acuicultura de peces, se pueden administrar protocolos de tratamiento como cipermetrina, azametifos y benzoato de emamectina, pero se ha encontrado que estos tienen efectos ambientales perjudiciales, por ejemplo, en operaciones de langosta.
Para tratar enfermedades en peces criados en redes bioincrustadas, se administran antibióticos a las poblaciones de peces. Los antibióticos pueden tener efectos no deseados para la salud a largo plazo en los consumidores y en los entornos costeros cercanos a las operaciones de acuicultura.The next seafood frontier: The ocean , April 28, 2009, references article by Myers in Nature; Para combatir la bioincrustación, los operadores a menudo implementan costosas medidas de mantenimiento, como el cambio frecuente de redes, la limpieza/eliminación de organismos no deseados de las redes, las reparaciones de las redes y el tratamiento químico, incluidos los recubrimientos antimicrobianos en las redes de nailon.Li, S. (1994), Fish culture in cages and pens: Freshwater Fish Culture in China: Principles and Practice, pp. 305–346, Elsevier, Amsterdam En algunos sectores de la industria acuícola europea, limpiar los corrales de pescado y marisco con contaminación biológica puede costar entre el 5% y el 20% de su valor de mercado. Las incrustaciones fuertes pueden reducir el producto vendible en las redes entre un 60 y un 90%.
Los recubrimientos antiincrustantes se utilizan a menudo en redes de nailon porque el proceso es más económico que la limpieza manual. Cuando las redes de nailon se recubren con compuestos antiincrustantes, los recubrimientos repelen la bioincrustación durante un período de tiempo, generalmente entre varias semanas y varios meses. Sin embargo, las redes al final sucumben a la contaminación biológica. Los recubrimientos antiincrustantes que contienen alguicidas/biocidas de óxido cuproso son la tecnología de recubrimientos que se utiliza casi exclusivamente en la industria de la piscicultura en la actualidad. Los tratamientos generalmente se descascaran en unas pocas semanas a seis u ocho meses.Alberto, Jose and Disselkoen, Ochoa (2009), Floating device to clean nets, Patent application 12/455,150, Publication US 2010/0006036 A1, Filing date May 27; and National Chilean Patent Application No. 1565-2008 filed on May 29, 2008
Las redes bioincrustadas se reemplazan después de varios meses de servicio, dependiendo de las condiciones ambientales, en una operación complicada, costosa y laboriosa que involucra a buzos y personal especializado. Durante este proceso, los peces vivos en las redes deben transferirse a corrales limpios, lo que provoca un estrés indebido y asfixia que da como resultado la pérdida de algunos peces.Paclibare et al., (1994), Clearing of the kidney-disease bacterium Renibacterium salmoninarum from seawater by the blue mussel Mytilus edulis, and the status of the mussel as a reservoir of the bacterium, Diseases of Aquatic Organisms, Vol. 18, pp. 129–133 Las redes con bioincrustaciones que se pueden reutilizar se lavan en tierra mediante cepillado y restregado manual o con una manguera de agua a alta presión. Luego se secan y se vuelven a impregnar con recubrimientos antiincrustantes.Beveridge, M. (2004), Cage Aquaculture. The University Press, Cambridge Enright, C., (1993), Control of fouling in bivalve aquaculture, World Aquaculture, Vol. 24, pp. 44–46Lee et al., (1985), Observations on the use of antifouling paint in netcage fish farming in Singapore, Singapore Journal of Primary Industries, Vol. 13, pp. 1–12
Se encuentra disponible una línea de limpiadores de redes para lavados in situ donde esté permitido.Idema Net Cleaning Systems Pero, incluso donde no lo permitan las autoridades ambientales, pesqueras, marítimas y sanitarias, si la falta de oxígeno disuelto en los corrales sumergidos crea una condición de emergencia que pone en peligro la salud de los peces, los buzos pueden ser desplegados con maquinaria especial de limpieza in situ para eliminar las bioincrustaciones en redes.
La industria de la acuicultura está abordando los impactos ambientales negativos de sus operaciones. A medida que la industria evoluciona, se espera que surja una industria de la acuicultura más limpia y sostenible, una que dependa cada vez más de materiales con propiedades antiincrustantes, anticorrosivas y estructurales fuertes, como las aleaciones de cobre.
Propiedades antiincrustantes de las aleaciones de cobre derecha|miniaturadeimagen| No hay bioincrustaciones en una malla de aleación de cobre después de 4 meses de inmersión en las aguas del Atlántico Norte (primer plano), mientras que los hidroides han crecido en tubos de polietileno de alta densidad (fondo).|300x300px En la industria de la acuicultura, una buena cría de animales se traduce en mantener a los peces limpios, bien alimentados, sanos y sin hacinamiento.Offshore Aquaculture in the United States: Economic Considerations, Implications, & Opportunities, U.S. Department of Commerce, National Oceanic & Atmospheric Administration, July 2008 Una solución para mantener sanos a los peces de piscifactoría es contenerlos en redes y estructuras de aleación de cobre antiincrustantes.