CircularRainbow je medregijski projekt, ki združuje slovenske in italijanske partnerje z namenom razvoja naprednega, trajnostnega modela gojenja šarenke v recirkulacijskih akvakulturnih sistemih (RAS). Glavni cilji projekta so digitalizacija sistemov, energetska samozadostnost ter krožno gospodarjenje z odpadki – npr. pretvorba ribjih iztrebkov v bioplin ali hranilo za gojenje insektov.
CircularRainbow (https://www.ita-slo.eu/sl/circularrainbow) je medregijski projekt, ki združuje slovenske in italijanske partnerje z namenom razvoja naprednega, trajnostnega modela gojenja šarenke v recirkulacijskih akvakulturnih sistemih (RAS). Glavni cilji projekta so digitalizacija sistemov, energetska samozadostnost ter krožno gospodarjenje z odpadki – npr. pretvorba ribjih iztrebkov v bioplin ali hranilo za gojenje insektov. Ime projekta CircularRainbow izhaja iz besed »circular«, ki označuje krožni gospodarski model, in »rainbow«, kar se nanaša na kalifornijsko postrv oziroma šarenko (Oncorhynchus mykiss). Lahko bi ga poslovenili kar v »KrožnaŠarenka«. Vodilna ideja projekta je razvoj visokotehnoloških rešitev za gojenje šarenke v recirkulacijskih akvakulturnih sistemih, s poudarkom na energetski samooskrbi in trajnostnem razvoju.
Zakaj je takšen pristop sploh potreben? Čeprav ribogojstvo deluje že desetletja po ustaljenih tirnicah, se svet okoli nas hitro spreminja. Gojenje postrvi v pretočnih ribogojnicah postaja vedno težje – vse pogostejši so ekstremni vremenski dogodki, pomanjkanje vode, celo katastrofalne poplave. Stroški energije naraščajo, krma je vse bolj vprašljive sestave in pod drobnogledom javnosti, medtem ko tuji konkurenti, kot je norveški losos, močno ogrožajo tržni položaj domače ribe. Kljub nujnosti posodobitve je prehod na nove tehnologije v številnih slovenskih pokrajinah zastal – tudi zaradi pomanjkanja informacij, podpore in uspešnih zgledov.
Projekt CircularRainbow nastaja kot odgovor na to težavo. Povezuje italijanske in slovenske institucije ter podjetja, ki želijo skupaj utreti pot sodobnemu, učinkovitemu in trajnostnemu ribogojstvu. V konzorciju sodelujejo Univerza v Vidmu, Univerza v Ljubljani, podjetje Bluefarm in Kmetijsko gozdarska zbornica Slovenije – Kmetijsko gozdarski zavod Kranj. Sodelovanje med ribogojci iz Benečije, Furlanije-Julijske krajine in Slovenije ima že dolgo tradicijo – sega v šestdeseta leta prejšnjega stoletja – in se je v preteklosti izkazalo za zelo plodno. Zdaj so pa zbrani partnerji združili moči in znanje, da ovrednotijo, ali je RAS oblika akvakulture primerna za naše območje.
Projekt se osredotoča na dva ključna vidika:
1) Vzpostavitev digitaliziranega RAS sistema z uporabniškim vmesnikom za spremljanje parametrov gojenja ter analitičnim modulom, ki predlaga optimizacije v reji.
2) Raziskovanje možnosti za pretvorbo odpadkov iz RAS sistema v nove vire – bodisi za proizvodnjo bioplina bodisi kot substrat za gojenje ličink črne bojevniške muhe (Hermetia illucens). Odpadni ostanki teh dveh procesov pa imajo nadaljnji potencial kot gnojila za kmetijstvo, kar projektu dodaja dodatno krožnost.
Recirkulacijski akvakulturni sistemi temeljijo na zaprtem kroženju vode – ta v sistem ne doteka in iz njega ne odteka, temveč se po uporabi očisti z mehanskimi in biološkimi filtri ter se nato vrača nazaj v gojitvene bazene. Ključna prednost takšnega sistema je, da dušikove in fosforjeve spojine, ki se v klasičnih pretočnih ribogojnicah izlivajo v reke in druga vodna telesa, v RAS sistemu ostanejo zajete ter se lahko odstranjujejo kot del odpadne biomase. V kombinaciji z uporabo zelene energije takšni sistemi predstavljajo bistveno manjše okoljsko breme kot tradicionalni načini gojenja rib. Poleg tega tak sistem ne odvzema vode iz naravnih virov, zato ni odvisen od vodostajev, ki so pri nas pogosto nepredvidljivi in predstavljajo velik izziv za ribogojce. Zaradi izjemne varčnosti z vodo se recirkulacijski sistemi uporabljajo celo v puščavskih državah Bližnjega vzhoda, kjer predstavljajo praktično edini način za gojenje sladkovodnih vrst rib. Prav zaradi teh lastnosti so RAS ribogojnice idealne tudi za območja, kjer vode sploh ni v izobilju, hkrati pa omogočajo vzpostavitev lokalnih, kratkih dobavnih verig. Predstavljajte si ribogojnico sredi mesta, ki vsak dan zagotavlja sveže ribe brez dolgega transporta in s skoraj ničelno porabo naravne vode.
Toda kje se skrivajo slabosti takšnih sistemov? Največja prednost pretočnih ribogojnic je prav v njihovi energetski učinkovitosti – voda teče sama od sebe, brez potrebe po črpanju, filtriranju in regulaciji temperature. Pri RAS sistemih pa je ravno nasprotno – vse mora poganjati energija. Zaradi tega sta visoka poraba energije in velik začetni vložek dva glavna razloga, zakaj se takšne ribogojnice še niso uveljavile v širšem obsegu. A prav tu se odpirajo nove možnosti in rešitve, ki RAS sistemom dajejo dodano vrednost.
Ena izmed teh rešitev je proizvodnja bioplina iz ribjih iztrebkov.
Slika 1: Shema potencialne uporabe odpadnega blata za proizvodnjo bioplina.
Blato, ki se nabira v recirkulacijskem sistemu – bodisi v usedalnikih bodisi kot filtrat mehanskih filtrov – vsebuje veliko biološke snovi: iztrebke, ostanke hrane in odmrle mikroorganizme. Ta material lahko uporabimo kot substrat za anaerobne mikroorganizme, ki ga v posebnem fermentorju razgrajujejo brez prisotnosti kisika. V tem procesu – imenovanem anaerobna fermentacija – mikroorganizmi razgradijo organsko snov v več fazah (hidroliza, acidogeneza, acetogeneza in metanogeneza), pri čemer nastaneta ogljikov dioksid in metan. Prav slednji je glavna sestavina bioplina in izredno uporaben energent.
Metan, proizveden iz ribjega blata, se lahko nato uporabi v procesu kogeneracije za proizvodnjo toplote in elektrike. Toplota je lahko namenjena ogrevanju prostorov ali bazenov, elektrika pa za pogon črpalk, luči, hlajenja in ostalih sistemov znotraj ribogojnice. Tako lahko RAS sistem deluje bolj energetsko samozadostno, kar bistveno zmanjša njegovo odvisnost od zunanjih virov energije.
Poleg bioplina v procesu ostane še digestat, odpadni produkt fermentacije, ki vsebuje vse snovi, ki jih mikroorganizmi niso mogli razgraditi. Tudi ta ni neuporaben – če ustreza zakonskim predpisom, ga lahko uporabimo kot naravno gnojilo na kmetijskih površinah.
Čeprav je proizvodnja bioplina uveljavljena v kmetijstvu in živilskopredelovalni industriji, pa v ribogojstvu še ni povsem zaživela. Eden glavnih razlogov je visoka vsebnost dušika v ribjem blatu, ki lahko zavira zadnjo fazo fermentacije – metanogenezo. Prav tako je blato iz ribogojnic pogosto zelo vodeno, kar pomeni, da ima nizko energijsko gostoto in je za fermentacijo manj učinkovito. Težave povzroča tudi uporaba zdravil in antibiotikov, ki lahko škodujejo anaerobnim mikroorganizmom in porušijo ravnotežje v fermentorju.
Ena najbolj zanimivih smeri razvoja krožnega ribogojstva je uporaba črne bojevniške muhe za predelavo odpadkov iz recirkulacijskih sistemov. Ta žuželka, ki sicer izvira iz tropskih krajev, je v zadnjem desetletju postala tarča mnogih raziskav na področju pretvorbe organskih odpadkov v uporabne surovine. Ličinke črne bojevniške muhe so izjemno požrešne in lahko v zelo kratkem času zaužijejo velike količine organske snovi, kot so na primer ribji iztrebki in ostanki hrane. Pri tem ne potrebujejo veliko prostora, rastejo hitro in ne predstavljajo tveganja za ljudi ali okolje, saj jih lahko gojimo v zaprtih sistemih.
Slika 2: Ličinke črne bojevniške muhe, ki so bile gojene na bioloških odpadkih.
Ličinke, ki se hranijo z ribjimi odpadki, pretvorijo nizkoenergijski material v visokoenergijsko biomaso – bogato z beljakovinami in maščobami. To biomaso lahko nato vključimo nazaj v ribjo prehrano, prodamo kot krmo za perutnino ali hišne ljubljenčke, ali uporabimo kot substrat za nadaljnjo predelavo. Poleg tega nastane tudi prebavljena biomasa – ostanek po hranjenju ličink, ki je podoben kompostu in ga lahko podobno kot pri digestatu, uporabimo kot organsko gnojilo.
Slika 3: Shema vizije popolnoma zaprtega krožnega sistema, ki združuje ribogojstvo, proizvodnjo biomase iz insektov, gojenje alg in uporabo odpadnih hranil. Shema je adaptirana iz Colombo et al. Reviews in Aquaculture, (2023), 1115-1141, 15(3)
V globalnem merilu so RAS sistemi še vedno razmeroma redki, kar pomeni, da je dostop do strokovnega znanja o njihovem delovanju pogosto omejen, znanje pa ostaja za zaprtimi vrati podjetij, ki to tehnologijo že uspešno uporabljajo. Ti poslovni modeli temeljijo na konkurenčni prednosti, zato svoje rešitve redko delijo z javnostjo. Projekt CircularRainbow želi to prakso preseči. S spodbujanjem odprtega sodelovanja, izmenjave znanj in lokalnega razvoja tehnologije želi prispevati k nastanku sodobnega, trajnostnega ribogojstva, ki bo prilagojeno razmeram v naši regiji. Na ta način bo lahko tudi lokalna delovna sila ustrezno usposobljena in pripravljena na izzive, ki jih prinaša prihodnost akvakulture.
Avtorji članka so zaposleni na Oddelku za zootehniko, Biotehniška fakulteta Univerze v Ljubljani, ki je izvajalec operacije “Izmenjava znanja – e-novice: vzpostavitev in vzdrževanje sistema za pošiljanje e-novic z zagotavljanjem relevantnih vsebin in uredniškega dela” na aktivnosti Akvakultura, ki temelji na znanju, in raziskave, Programa Evropskega sklada za pomorstvo, ribištvo in akvakulturo 2021-2027
Brošura projekta je na voljo TUKAJ.
Foto: Pixabay in avtorji
Živijo, moje ime je EMA, kako ti lahko pomagam?
