Acuicultura 4.0: Software de barrio y sistema de automatización SAB que optimizan el fotoperiodo
La compañía Bioled ha dado un paso más con sus propios desarrollos y novedosas soluciones tecnológicas bajo el concepto de acuicultura de precisión, las cuales promueven el bienestar de los peces y la eficiencia energética.
Hace pocos días, Bioled, referente en sistemas de fotoperiodo para la sostenibilidad de la industria, dio a conocer sus últimos avances tecnológicos para la industria acuícola, en el Workshop Internacional de Fotoperiodo realizado en Puerto Varas.
En la instancia, la gerente general de Bioled, Cristina Navarro, indicó que actualmente la compañía tiene 11 proyectos de investigación y desarrollo que les permitirán, en el mediano plazo, incorporar mejoras en el rendimiento operativo de sus sistemas y también optimizar el objetivo biológico que busca el fotoperiodo.
Navarro destacó que el compromiso con la excelencia los ha llevado a perfeccionar continuamente sus equipos, haciéndolos más robustos frente a las exigentes condiciones marinas. Esto se refleja en una notable reducción de los costos de mantenimiento y una tasa de fallas muy inferior al promedio de la industria. Un dato no menor, es que el 2024, lograron un hito importante en la política de gestión de residuos, con un 74% de reutilización, un 22% de reciclaje y apenas un 4% de disposición final de los materiales de sus equipos.
Además, resaltó que este año incorporaron una gran mejora a los componentes eléctricos de las lámparas, por lo cual lograron reducir el 15% del consumo eléctrico. Esto equivale a lograr la misma generación de luz con 100W menos por cada equipo. Junto con esto, presentaron al mercado una alternativa de monitoreo remoto y automatización de sus sistemas de fotoperiodo, que ya hoy día está habilitado en 25 centros en Chile.
Junto con ello, resaltó que “alrededor del 50% de los centros que usan fotoperiodo en Chile tienen nuestras luminarias y todas estas con una tasa de falla en 2024 menor al 1%. Al mismo tiempo, nuestros equipos están en el 70% de las pisciculturas que hay en Chile que utilizan el sistema RAS para trabajar en la etapa de agua dulce y otras de flujo abierto», También destacó que «durante el año pasado realizamos exportaciones a China, Canadá, Estados Unidos, Australia y estamos muy orgullosos de haber sido seleccionados para instalar este año en una piscicultura en tierra en Japón».
De la eficiencia de la luz a la automatización inteligente
Ximena Navarro, gerente de I+D de Bioled, señaló en el encuentro que, a nivel de industria, la madurez precoz es un 2%, y que in situ el fotoperiodo funciona para el crecimiento, sin embargo, como compañía están haciendo uso de los datos y la tecnología para optimizar aún más este proceso.
Es así como “nos hemos dado cuenta de que poner luminarias bajo el agua no lo es todo», apuntó, y por ello sostuvo que es importante conocer y analizar los factores clave que intervienen en el éxito del fotoperiodo, como la genética, el historial en agua dulce, las fechas de siembra y cosecha, la densidad de los cultivos y la transparencia del agua.
En este sentido, gracias a la visita a distintos centros de cultivo de sus clientes, Bioled cuenta con más de 28.000 datos de puntos de luz medidos bajo el agua a diferentes profundidades. Esto les ha permitido analizar la información obtenida y lograr valiosas conclusiones.
Uno de los datos relevantes, por ejemplo, es saber ¿cómo influye la densidad de los cultivos? “El punto de inflexión de la densidad son los 10 kg/m³. Es decir, si nosotros aumentamos 10 kg/m³, la luz en todas sus profundidades empieza a disminuir significativamente”, indicó Ximena.
Ahora bien, otra información importante es conocer ¿cuál es la transparencia del agua buena y cuál la mala? “El punto de inflexión son los 3 metros. Es decir, bajo los 3 metros de transparencia perderemos luz”, apuntó.
Evaluación de la irradiancia en la maduración precoz del salmón
Por su parte, Ana Fernández, subgerente de I+D de Bioled, presentó los resultados de varios estudios que buscan comprender el fenómeno de la madurez precoz, que se presenta como un gran desafío en los sistemas de recirculación de ciclo completo y que provoca importantes pérdidas económicas, ya sea por sus efectos directos o indirectos, pero que generalmente están asociados a un bajo rendimiento productivo y a una menor calidad del filete o del producto final.
Por ejemplo, en investigaciones previas realizadas a distintos grupos de hembras diploides y triploides en distintos ciclos de cultivo y en distintos años bajo las mismas condiciones ambientales, con un fotoperiodo clásico de 24 horas de luz y temperaturas en el rango de 12° a 13°C, aun así, se ha observado “altos porcentajes de madurez precoz en hembras diploides, entre el 3% y el 67%, y las hembras triploides, en realidad, no maduraron como se esperaba, pero también presentaron desafíos como la presencia de deformidades, aunque al parecer con un mejor rendimiento productivo que las hembras diploides”. Por lo tanto, Fernández sostuvo que “actualmente existe una brecha en el conocimiento sobre el manejo del fotoperiodo para el control de la madurez precoz en los sistemas de recirculación de ciclo completo”.
En este escenario, explicó que “la irradiancia es un factor determinante en la percepción de la luz del salmón del Atlántico y, por lo tanto, en la supresión de la madurez sexual”.
De esta forma, Bioled realizó un primer acercamiento con una investigación de caso con un cliente en Europa que tenía un sistema de recirculación de ciclo completo. “Los peces fueron cultivados con un fotoperiodo de 24 horas de luz, con valores de irradiancia de 0,12 a 0,25 W/m², desde los 40 g hasta los 3,8 kg, que fue el peso de cosecha durante el seguimiento del desarrollo de la madurez, el cual se evaluó mediante el índice gonadosomático y se compararon los porcentajes de madurez de la cosecha versus los porcentajes de madurez que presentaba históricamente este centro. Los resultados fueron que presentaron un 15% de madurez versus 17,5% que es la madurez histórica del centro”, detalló la investigadora.
Por esta razón, Fernández señaló que, debido a estos resultados, realizaron un segundo estudio denominado “Efectos de la irradiancia en el crecimiento y madurez sexual de hembras diploides en un sistema RAS”, el cual es financiado por CORFO y se ha desarrollado gracias a la colaboración y asociación con el Instituto de Tecnología Marina y Ambiental (IMET) de la Universidad de Maryland, Estados Unidos.
“Comenzamos a trabajar con hembras diploides de Salmo salar a partir de los 850 g, las cuales fueron expuestas a un fotoperiodo de 24 horas de luz. Instalamos focos Bioled en los distintos tanques experimentales, donde pudimos manejar la intensidad de la luz, e instalamos sistemas de automatización de la compañía que nos permiten controlar y monitorear la luz en los distintos grupos. Estos se dividieron en 2 tanques por grupo con un número de 240 peces por grupo», describió la experta.
Los peces fueron expuestos a un periodo de adaptación y luego fueron distribuidos al azar en tres grupos experimentales. “El primer grupo fue expuesto a una irradiancia baja, es decir, valores menores a 0.016 W/m², el segundo grupo fue expuesto a una irradiancia media, de entre 0.016 y 0.09 W/m², y el tercer grupo a una irradiancia alta, mayor a 0.1 W/m²», contó Fernández y afirmó que, por tanto, la irradiancia baja y media serían suficientes para controlar la madurez precoz y promover el crecimiento en hembras diploides.
En este contexto, una de las innovaciones clave de esta investigación fue la aplicación de ecografías para el seguimiento detallado del desarrollo gonadal en peces. En base a ello, indicó que la relación entre coloración y madurez no es concluyente, ya que se observaron peces plateados con altos niveles de desarrollo gonadal.
Software de barrio y sistema de automatización SAB
Para responder a los desafíos de la industria, la compañía cuenta con soluciones tecnológicas para la optimización del fotoperiodo, como un software de barrio y el sistema de automatización SAB.
Al respecto, Cristian Robles, project manager de Bioled, reveló los avances en digitalización del fotoperiodo y el uso de inteligencia artificial en la acuicultura. “Desde Bioled estamos impulsando la acuicultura de precisión, tomando como referencia las tecnologías de la Industria 4.0 que nos permita supervisar los procesos a través de múltiples plataformas”, manifestó.
La compañía se encuentra trabajando con un sistema que permite un control preciso y automatizado del fotoperiodo, con monitoreo en tiempo real y registro de datos para optimizar la producción acuícola. Este sistema contribuye a la detección y notificación automática de fallas en las luminarias, registro histórico de datos (fotoperiodo, consumo de energía, anomalías) para análisis y optimización del proceso. Se utilizan sensores de irradiancia subacuáticos para medir la intensidad de luz real percibida por los peces y se integran estos sensores con el sistema de automatización para un control más preciso, todo ello significa una reducción de la intervención humana.
En este sentido, el gran orgullo de la compañía es el desarrollo de su propio sistema de automatización SAB que se ha implementado en 25 centros de cultivo en Chile y a finales de este año la empresa espera tener instalada esta tecnología en 50 centros de cultivo en el mundo. “El control preciso de la iluminación optimiza la productividad y el bienestar animal. Nuestro sistema permite ajustar la luz de manera dinámica, asegurando que los peces reciban la cantidad óptima en cada momento del día”, aseveró el profesional Nicolás Filcun de Bioled, quien además destacó que se ha observado un incremento del 10% en la tasa de crecimiento y una reducción del 15% en los niveles de estrés de los peces gracias a la optimización de la iluminación.
El SAB, empleando el sistema de autocompensación y manteniendo una irradiancia constante, genera mejoras significativas en los niveles de ATPasa total y en el factor de crecimiento biológico en el pez. Filcún concluyó asegurando que este sistema, junto a Omni Sense, también desarrollado por Bioled, permite tomar decisiones respaldadas en datos y contribuye a un ahorro de combustible de hasta el 50% en fotoperiodo.
Hace pocos días, Bioled, referente en sistemas de fotoperiodo para la sostenibilidad de la industria, dio a conocer sus últimos avances tecnológicos para la industria acuícola, en el Workshop Internacional de Fotoperiodo realizado en Puerto Varas.
En la instancia, la gerente general de Bioled, Cristina Navarro, indicó que actualmente la compañía tiene 11 proyectos de investigación y desarrollo que les permitirán, en el mediano plazo, incorporar mejoras en el rendimiento operativo de sus sistemas y también optimizar el objetivo biológico que busca el fotoperiodo.
Navarro destacó que el compromiso con la excelencia los ha llevado a perfeccionar continuamente sus equipos, haciéndolos más robustos frente a las exigentes condiciones marinas. Esto se refleja en una notable reducción de los costos de mantenimiento y una tasa de fallas muy inferior al promedio de la industria. Un dato no menor, es que el 2024, lograron un hito importante en la política de gestión de residuos, con un 74% de reutilización, un 22% de reciclaje y apenas un 4% de disposición final de los materiales de sus equipos.
Además, resaltó que este año incorporaron una gran mejora a los componentes eléctricos de las lámparas, por lo cual lograron reducir el 15% del consumo eléctrico. Esto equivale a lograr la misma generación de luz con 100W menos por cada equipo. Junto con esto, presentaron al mercado una alternativa de monitoreo remoto y automatización de sus sistemas de fotoperiodo, que ya hoy día está habilitado en 25 centros en Chile.
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Junto con ello, resaltó que “alrededor del 50% de los centros que usan fotoperiodo en Chile tienen nuestras luminarias y todas estas con una tasa de falla en 2024 menor al 1%. Al mismo tiempo, nuestros equipos están en el 70% de las pisciculturas que hay en Chile que utilizan el sistema RAS para trabajar en la etapa de agua dulce y otras de flujo abierto», También destacó que «durante el año pasado realizamos exportaciones a China, Canadá, Estados Unidos, Australia y estamos muy orgullosos de haber sido seleccionados para instalar este año en una piscicultura en tierra en Japón».
De la eficiencia de la luz a la automatización inteligente
Ximena Navarro, gerente de I+D de Bioled, señaló en el encuentro que, a nivel de industria, la madurez precoz es un 2%, y que in situ el fotoperiodo funciona para el crecimiento, sin embargo, como compañía están haciendo uso de los datos y la tecnología para optimizar aún más este proceso.
Es así como “nos hemos dado cuenta de que poner luminarias bajo el agua no lo es todo», apuntó, y por ello sostuvo que es importante conocer y analizar los factores clave que intervienen en el éxito del fotoperiodo, como la genética, el historial en agua dulce, las fechas de siembra y cosecha, la densidad de los cultivos y la transparencia del agua.
En este sentido, gracias a la visita a distintos centros de cultivo de sus clientes, Bioled cuenta con más de 28.000 datos de puntos de luz medidos bajo el agua a diferentes profundidades. Esto les ha permitido analizar la información obtenida y lograr valiosas conclusiones.
Uno de los datos relevantes, por ejemplo, es saber ¿cómo influye la densidad de los cultivos? “El punto de inflexión de la densidad son los 10 kg/m³. Es decir, si nosotros aumentamos 10 kg/m³, la luz en todas sus profundidades empieza a disminuir significativamente”, indicó Ximena.
Ahora bien, otra información importante es conocer ¿cuál es la transparencia del agua buena y cuál la mala? “El punto de inflexión son los 3 metros. Es decir, bajo los 3 metros de transparencia perderemos luz”, apuntó.
Evaluación de la irradiancia en la maduración precoz del salmón
Por su parte, Ana Fernández, subgerente de I+D de Bioled, presentó los resultados de varios estudios que buscan comprender el fenómeno de la madurez precoz, que se presenta como un gran desafío en los sistemas de recirculación de ciclo completo y que provoca importantes pérdidas económicas, ya sea por sus efectos directos o indirectos, pero que generalmente están asociados a un bajo rendimiento productivo y a una menor calidad del filete o del producto final.
Por ejemplo, en investigaciones previas realizadas a distintos grupos de hembras diploides y triploides en distintos ciclos de cultivo y en distintos años bajo las mismas condiciones ambientales, con un fotoperiodo clásico de 24 horas de luz y temperaturas en el rango de 12° a 13°C, aun así, se ha observado “altos porcentajes de madurez precoz en hembras diploides, entre el 3% y el 67%, y las hembras triploides, en realidad, no maduraron como se esperaba, pero también presentaron desafíos como la presencia de deformidades, aunque al parecer con un mejor rendimiento productivo que las hembras diploides”. Por lo tanto, Fernández sostuvo que “actualmente existe una brecha en el conocimiento sobre el manejo del fotoperiodo para el control de la madurez precoz en los sistemas de recirculación de ciclo completo”.
En este escenario, explicó que “la irradiancia es un factor determinante en la percepción de la luz del salmón del Atlántico y, por lo tanto, en la supresión de la madurez sexual”.
De esta forma, Bioled realizó un primer acercamiento con una investigación de caso con un cliente en Europa que tenía un sistema de recirculación de ciclo completo. “Los peces fueron cultivados con un fotoperiodo de 24 horas de luz, con valores de irradiancia de 0,12 a 0,25 W/m², desde los 40 g hasta los 3,8 kg, que fue el peso de cosecha durante el seguimiento del desarrollo de la madurez, el cual se evaluó mediante el índice gonadosomático y se compararon los porcentajes de madurez de la cosecha versus los porcentajes de madurez que presentaba históricamente este centro. Los resultados fueron que presentaron un 15% de madurez versus 17,5% que es la madurez histórica del centro”, detalló la investigadora.
Por esta razón, Fernández señaló que, debido a estos resultados, realizaron un segundo estudio denominado “Efectos de la irradiancia en el crecimiento y madurez sexual de hembras diploides en un sistema RAS”, el cual es financiado por CORFO y se ha desarrollado gracias a la colaboración y asociación con el Instituto de Tecnología Marina y Ambiental (IMET) de la Universidad de Maryland, Estados Unidos.
“Comenzamos a trabajar con hembras diploides de Salmo salar a partir de los 850 g, las cuales fueron expuestas a un fotoperiodo de 24 horas de luz. Instalamos focos Bioled en los distintos tanques experimentales, donde pudimos manejar la intensidad de la luz, e instalamos sistemas de automatización de la compañía que nos permiten controlar y monitorear la luz en los distintos grupos. Estos se dividieron en 2 tanques por grupo con un número de 240 peces por grupo», describió la experta.
Los peces fueron expuestos a un periodo de adaptación y luego fueron distribuidos al azar en tres grupos experimentales. “El primer grupo fue expuesto a una irradiancia baja, es decir, valores menores a 0.016 W/m², el segundo grupo fue expuesto a una irradiancia media, de entre 0.016 y 0.09 W/m², y el tercer grupo a una irradiancia alta, mayor a 0.1 W/m²», contó Fernández y afirmó que, por tanto, la irradiancia baja y media serían suficientes para controlar la madurez precoz y promover el crecimiento en hembras diploides.
En este contexto, una de las innovaciones clave de esta investigación fue la aplicación de ecografías para el seguimiento detallado del desarrollo gonadal en peces. En base a ello, indicó que la relación entre coloración y madurez no es concluyente, ya que se observaron peces plateados con altos niveles de desarrollo gonadal.
Software de barrio y sistema de automatización SAB
Para responder a los desafíos de la industria, la compañía cuenta con soluciones tecnológicas para la optimización del fotoperiodo, como un software de barrio y el sistema de automatización SAB.
Al respecto, Cristian Robles, project manager de Bioled, reveló los avances en digitalización del fotoperiodo y el uso de inteligencia artificial en la acuicultura. “Desde Bioled estamos impulsando la acuicultura de precisión, tomando como referencia las tecnologías de la Industria 4.0 que nos permita supervisar los procesos a través de múltiples plataformas”, manifestó.
La compañía se encuentra trabajando con un sistema que permite un control preciso y automatizado del fotoperiodo, con monitoreo en tiempo real y registro de datos para optimizar la producción acuícola. Este sistema contribuye a la detección y notificación automática de fallas en las luminarias, registro histórico de datos (fotoperiodo, consumo de energía, anomalías) para análisis y optimización del proceso. Se utilizan sensores de irradiancia subacuáticos para medir la intensidad de luz real percibida por los peces y se integran estos sensores con el sistema de automatización para un control más preciso, todo ello significa una reducción de la intervención humana.
En este sentido, el gran orgullo de la compañía es el desarrollo de su propio sistema de automatización SAB que se ha implementado en 25 centros de cultivo en Chile y a finales de este año la empresa espera tener instalada esta tecnología en 50 centros de cultivo en el mundo. “El control preciso de la iluminación optimiza la productividad y el bienestar animal. Nuestro sistema permite ajustar la luz de manera dinámica, asegurando que los peces reciban la cantidad óptima en cada momento del día”, aseveró el profesional Nicolás Filcun de Bioled, quien además destacó que se ha observado un incremento del 10% en la tasa de crecimiento y una reducción del 15% en los niveles de estrés de los peces gracias a la optimización de la iluminación.
El SAB, empleando el sistema de autocompensación y manteniendo una irradiancia constante, genera mejoras significativas en los niveles de ATPasa total y en el factor de crecimiento biológico en el pez. Filcún concluyó asegurando que este sistema, junto a Omni Sense, también desarrollado por Bioled, permite tomar decisiones respaldadas en datos y contribuye a un ahorro de combustible de hasta el 50% en fotoperiodo.
