En el proceso de desinfección del agua con luz ultravioleta (UV), se utilizan lámparas UV especiales que emiten luz de cierta longitud de onda, baja o media presión. Estas ondas de luz ultravioleta pueden interferir con el ADN de los microorganismos patógenos. La dosis de UV es otra característica crucial para la desinfección. Cuanto más difícil es matar un patógeno, se requiere una mayor dosis de UV y viceversa. De acuerdo con las directrices adoptadas por las autoridades noruegas, se debe aplicar una dosis mínima de UV de 25 mJ/cm2.
Sin embargo, el uso de luz ultravioleta es costoso, tanto en forma de energía gastada como de lámparas especiales. Entonces, se debe hacer la pregunta: ¿Es necesario usar dosis altas en todas las diferentes bacterias y virus patógenos?
“Debido a que el tratamiento UV del agua de entrada es energéticamente tan costoso, será más sostenible económicamente usar la dosis exacta que es necesaria para eliminar un patógeno específico. Ni más ni menos. Probamos diferentes dosis para averiguar qué dosis conduce a una reducción del 99,9 % de varios patógenos. No requerimos dosis particularmente altas para la mayoría de los patógenos”, dijo Vasco Mota, científico de Nofima.
Seis patógenos investigados
Dos estudiantes de maestría, Kari Justad (Universidad Ártica de Noruega) y Miguel Guerreiro (Universidad de Algarve, Portugal), realizaron su trabajo en los laboratorios Nofima Tromsø. Junto con los técnicos e investigadores de Nofima, utilizaron dos aparatos de haz colimado UV para investigar seis patógenos diferentes:
Dos virus: IPNV e ISAV
Tres bacterias: Yersinia ruckeri , Moritella viscosa y Tenacibaculum spp.
Un copepodito: piojo del salmón.
Se utilizaron dos tecnologías UVC diferentes de distintas longitudes de onda (λ): una presión baja (254 nm) y una presión media (220-300 nm).
“IPNV es el único de los cinco virus y bacterias que hemos probado que requirió una dosis muy alta. Por suerte existe una vacuna contra ella. Todos los demás patógenos se eliminaron usando dosis de UV típicamente por debajo de 10 mj/cm2”, dijo Mota.
El agua de mar para las pruebas se recolectó a profundidades de 2 y 40 metros en dos sitios diferentes: uno cerca de un centro de cultivo de salmón y otro que no había sido influenciado por este. Durante las pruebas se utilizaron dos técnicas diferentes de UV-C de distintas longitudes de onda (λ): baja presión de 254 nanómetros y media presión entre 220 y 300 nanómetros. En todos los ensayos, el 99,9% de los patógenos fueron eliminados utilizando una dosis menor (y por lo tanto de menor costo) que la requerida por las autoridades.
“Estos resultados pueden indicar que existe la necesidad de evaluar las dosis de UV que se requieren para desinfectar el agua de entrada de las instalaciones acuícolas, lo que podría reducir potencialmente los costos de energía relacionados con la desinfección UV. La excepción en nuestros ensayos fue el virus IPN que requirió una alta dosis de UV, pero la existencia de una vacuna para este virus reduce la necesidad de eliminarlo. Todos los demás patógenos fueron eliminados usando dosis mucho más bajas”, dijo Mota.
“Los piojos son difíciles de matar con UV. Al menos sin usar dosis absurdamente altas de UV (> 100 mj/cm2)”, dijo Mota.
Relevante en tierra y en el mar
La desinfección del agua mediante UV es relevante para el agua de entrada en pisciculturas terrestres. Esto incluye tanto los sistemas de flujo continuo como los RAS, pero también las instalaciones de contención semicerradas en el mar.
“Sin embargo, las instalaciones en el mar suponen un desafío debido a los enormes volúmenes de agua que se utilizan, hasta 100.000 litros de agua por minuto. No es posible usar UV de baja presión cuando se trabaja con estas cantidades de agua”, dijo Mota.
Las instalaciones de acuicultura son cada vez más grandes y la UV de presión media es más fácil de ampliar. “La luz ultravioleta de media presión también ataca las proteínas y las enzimas, la maquinaria que utilizan los microorganismos patógenos para reparar el daño celular. Como resultado, la eficiencia de la desinfección UV se fortalece aún más”, reveló el científico.
Se llevarán a cabo nuevos ensayos en cuatro pisciculturas comerciales en 2022. La desinfección UV se probará con agua de mar clara, que es común durante el verano y el invierno, y con agua de mar más turbia, que normalmente ocurre como resultado del crecimiento de algas durante la primavera y el otoño. “No agregaremos patógenos en estos ensayos. En cambio, trataremos lo que se encuentra naturalmente en el agua”, finalizó Mota.
