Gabbie innovative per acquacoltura in mare

Risultato della ricerca:

La ricerca che si intende avviare a valorizzazione riguarda la sintesi dei risultati ottenuti recentemente nel settore della progettazione di strutture innovative per la maricoltura offshore. Tali risultati hanno portato allo sviluppo di una tipologia innovativa di gabbia ad assetto variabile, caratterizzata dalla possibilità di operare in mare a rilevanti profondità e per sollecitazioni ambientali significative. Il contesto mondiale attuale, caratterizzato dal rapido incremento della popolazione, dell’occupazione del suolo e dell’inquinamento, spinge prepotentemente verso lo sviluppo di soluzioni innovative, che garantiscano la possibilità di un incremento della produzione di alimenti di elevato valore nutrizionale, secondo i criteri dell’ottimizzazione economica e della sostenibilità ambientale.

Tale necessità è particolarmente significativa anche nel contesto nazionale e regionale calabrese, in cui il settore agroalimentare gioca un ruolo fondamentale, sia in termini di esportazioni, che di occupazione ed opportunità di innovazione e sviluppo locale. Alla luce di queste osservazioni, la cosiddetta “Crescita Blu”, riferita al mare e alle sue risorse, può giocare un ruolo fondamentale per lo sviluppo futuro del settore agroalimentare, concordemente agli obiettivi strategici europei H2020. Sebbene il mare sia universalmente riconosciuto come una delle più grandi risorse sia nazionali che calabresi, l’acquacoltura in mare è limitata da ostacoli tecnologici rilevanti, in Calabria relativi principalmente alla difficoltà obbiettiva di utilizzare gabbie di tipologia tradizionale in aree di mare caratterizzate da sollecitazioni ambientali significative.

Da questa esigenza nasce la decisione di sviluppare soluzioni ingegneristiche innovative, che garantiscano la realizzazione di gabbie adeguate per un uso offshore, con riferimento alle maggiori sollecitazioni ambientali e profondità di fondale. Tale obiettivo è stato ottenuto grazie ad una nuova concezione di gabbia, che si differenzia dai modelli tradizionali per molti elementi, inclusi i sistemi di automazione on-board e il sistema di ancoraggio, offrendo anche benefici dal punto di vista economico e ambientale. Grazie a queste nuove soluzioni ingegneristiche, le gabbie innovative sviluppate potranno facilitare lo sviluppo di impianti di acquacoltura in mare in zone finora inaccessibili, estendendo i benefici della “Crescita Blu” ad aree finora precluse.

Riferimento a finanziamenti precedenti:

Il risultato della ricerca oggetto della presente proposta non è stato oggetto di precedenti bandi di finanziamento. Il gruppo proponente partecipa invece al progetto europeo H2020 “The Blue Growth Farm”, tuttora in corso. Tale progetto si inquadra nell’asse “Blue Growth” della politica agroalimentare europea e propone una piattaforma galleggiante multifunzione per acquacoltura, produzione di energia rinnovabile, etc. Il risultato della ricerca che si intende valorizzare è del tutto indipendente e alternativo rispetto alla proposta sviluppata nel progetto europeo ma si avvale anche dell’esperienza sviluppata nell’ambito dello stesso.

Innovatività rispetto a soluzioni già esistenti:

Le gabbie tradizionali sono in genere ancorate tramite un sistema a più linee e necessitano di aree di installazione protette, non soggette a carichi ambientali eccessivi. Il concetto innovativo sviluppato sfrutta invece un ancoraggio a linea unica, tale che la gabbia si disponga autonomamente sotto corrente, minimizzando le deformazioni imposte dal tradizionale reticolo di ancoraggio e rendendo la gabbia più sicura (minore rischio di rotture e perdite di prodotto). Inoltre, la capacità di operare anche in mare formato estende il numero di giorni di pesca e di alimentazione in mare, velocizzando la crescita dei pesci e garantendo maggiore continuità nella fornitura di pesce da mercato, oggi preclusa in condizioni di maltempo.

La riduzione del numero di linee ed ancore abbatte anche i costi del sistema di ancoraggio e l’impatto sul fondale, consente di operare su profondità maggiori e di costruire gabbie più grandi, come richiesto per i moderni impianti di acquacoltura. Tutti questi aspetti concorrono ad aumentare la redditività degli investimenti e ridurne il tempo di ritorno. L’ancoraggio a linea unica consente alle gabbie maggiore libertà di movimento orizzontale, disperdendo i reflui su aree più estese.  I vantaggi tecnici hanno dunque ricadute positive sugli aspetti produttivi, economici e ambientali, molto rilevanti per le specificità delle potenziali applicazioni in Calabria.

Quanto all’automazione, le gabbie innovative includono dei sistemi ad hoc, che consentono la pesca automatica con sistema di prelievo guidato da telecamera a fondo gabbia. Anche distribuzione del mangime, immersione/emersione delle gabbie e movimentazione della rete sono eseguibili in remoto. Ciò consente all’operatore di svolgere tutte le operazioni da imbarcazione attrezzata, rendendole fattibili anche in condizioni meteo avverse. L’alimentazione elettrica è prevista tramite collegamento con la rete di bordo o sistemi autonomi innovativi, basati sull’uso di energia rinnovabile.

Titoli di proprietà intellettuale:

Al momento la ricerca non è oggetto di privative industriali.

Analisi preliminari hanno confermato l’innovatività dello stesso rispetto allo stato dell’arte e il suo potenziale impatto positivo sul mercato.

Principali applicazioni e mercato di riferimento:

Il risultato della ricerca è destinato all’applicazione in aziende che operano impianti di allevamento di pesce, e che ritengano di delocalizzare le loro produzioni dalle zone costiere al mare aperto. Rispetto agli impianti tradizionali in mare, essi presenterebbero limitazioni minori grazie alle caratteristiche innovative delle gabbie. Esse infatti potranno essere utilizzate anche in zone in cui il fondale è profondo e le condizioni ambientali generano sollecitazioni significative, quindi estendono il range operativo della maricoltura tradizionale da zone confinate ad aree aperte.

Gli impianti innovativi che potranno essere realizzati beneficeranno della migliore qualità del prodotto finale e di una maggiore sostenibilità della filiera di produzione complessiva, grazie alla riduzione dell’impatto sull’ambiente dovuto alla grande dispersione dei reflui e all’ottimo fattore di conversione del mangime di allevamento. I pesci allevati in tali impianti in mare aperto presenteranno migliori caratteristiche nutrizionali, grazie al favorevole rapporto che si sviluppa tra massa muscolare e massa grassa, dovuto al continuo movimento degli animali in condizione di esposizione alle correnti. Ciò consentirà di produrre pesce di qualità superiore, che venga naturalmente inserito nella filiera di vendita caratteristica del prodotto italiano, che grazie alle sue migliori caratteristiche organolettiche, di massa muscolare, di livrea e di freschezza, spunta prezzi di mercato di circa il 30% maggiori dell’importato da altri paesi EU. Tali produzioni non sono al momento presenti nella realtà calabrese, particolarmente idonea al loro sviluppo in termini di aree offshore disponibili e infrastrutture portuali di supporto.

Il mercato di riferimento è geograficamente esteso a tutti i paesi mediterranei, che possiedano aree della piattaforma continentale ove le caratteristiche di temperatura, salinità, corrente consentano l’allevamento, in presenza di infrastrutture portuali. Il mercato delle attrezzature per la maricoltura è attivo nel Mediterraneo, dove i paesi maggiormente promettenti sono Algeria, Marocco, Tunisia, Grecia, Turchia, Spagna, Francia, Croazia e Italia. Queste applicazioni, particolarmente idonee al territorio calabrese, avranno valenza globale, interessando soprattutto il maggiore mercato mondiale d’acquacoltura, quello del salmone, se la sperimentazione sul campo confermerà la fattibilità tecnica dell’utilizzo del sistema proposto per gabbie di cubatura elevata, come richiesto dai produttori di Scozia, Norvegia e Cile.

Esigenze per l’ulteriore sviluppo – Industrializzazione:

Sebbene i singoli componenti del sistema integrato di allevamento già sviluppato abbiano un comportamento noto, è necessario raffinare ulteriormente il concetto attraverso attività dimostrative in mare, allo scopo di raggiungere un grado di sviluppo propedeutico alla industrializzazione e successiva commercializzazione del concetto (TRL 7-9). In particolare, è necessario ottenere l’ingegnerizzazione di un prototipo perfezionato in scala molto grande o reale (1:5-1:1) da installare in mare, che includa tutti i componenti fondamentali del sistema (sistema di ancoraggio, gabbia, rete, sistemi di automazione, affondamento, visione, pesca, etc.) e li integri per verificarne il funzionamento accoppiato. Ciò consentirà la modellazione numerica, calibrazione inclusa, del sistema innovativo e la definizione precisa delle sue caratteristiche e dei limiti applicativi.

Un’attività accessoria particolarmente utile sarà quella di effettuare delle stime economiche, tecniche e prestazionali per valutare la fattibilità di un sistema integrato nella gabbia di produzione di energia mediante fonti rinnovabili (sole, onde, vento, etc.) per l’alimentazione dei sistemi di automazione e controllo e l’eventuale comunicazione a terra.