Tháng 10/2022, Viện Tài nguyên thiên nhiên Phần Lan (Luke) thông báo đã phát triển thành công Hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn chạy bằng khí nén (PaRAS) với mô đun linh hoạt giúp tiết kiệm năng lượng và tăng công suất. Gần đây, mô hình có những cải tiến về bể nuôi, khắc phục các nhược điểm của hệ thống RAS truyền thống.
Linh hoạt hơn
“Công nghệ RAS đang gặp nhiều thách thức, nhưng trở ngại chủ yếu là vốn đầu tư và chi phí vận hành quá cao", theo Tapio Kiuru, chuyên gia nuôi trồng thủy sản tại Luke. Ngoài ra, các trại nuôi RAS tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Đây cũng là trở ngại lớn nhất của các trang trại RAS, nhất là trong bối cảnh chi phí năng lượng liên tục tăng cao, theo Tapio Kiuru.
Mô hình PaRAS của Luke vận hành theo nguyên tắc bể hỗn hợp. Trong đó, kích thước của một bể xử lý nước đơn lẻ khoảng 32 m. Tuy nhiên, điểm khác biệt với hệ thống RAS thông thường đó là PaRAS sử dụng khí nén áp suất thấp để di chuyển nước, bổ sung ôxy và loại bỏ carbon dioxide. Việc loại bỏ carbon dioxide cũng giúp điều chỉnh pH của nước. Kiuru cho biết đây là chiến lược sản xuất cá trong điều kiện amoniac cao và pH thấp. Nồng độ carbon dioxide thấp có thể tích tụ trong nước nhưng không gây hại và đủ để giảm pH trong nước xuống dưới 7. Trong trường hợp đó, amoniac do cá hút ra sẽ ở dạng ion hóa không gây độc hại.
Hệ thống sục khí, dòng chảy và hệ thống loại bỏ chất rắn cũng là những bể riêng biệt trong hệ thống PaRAS. Những hệ thống này sử dụng định lượng peroxide liên tục để cải thiện chất lượng nước và ngăn mùi lạ. Khi hydrogen peroxide phân hủy trong nước sẽ tạo ra sản phẩm cuối cùng là nước tinh khiết và ô xy – cải thiện cân bằng ô xy tổng trong toàn hệ thống.
Ngoài ra, nhờ hệ thống sục khí, dòng chảy và hệ thống loại bỏ chất rắn là các bể riêng biệt nên không chung nguồn nước với các bể PaRAS. Điều này giúp đảm bảo tuyệt đối an toàn sinh học và giúp trại nuôi cá thực hiện đúng quy trình “cùng vào cùng ra, cắt đứt các nguồn lây nhiễm mầm bệnh ở các nhóm khác nhau của một giai đoạn. Các bể nuôi cá chiếm 80% diện tích trang trại và công nghệ xử lý nước được tích hợp luôn vào bể. Nói cách khác, các trang trại PaRAS có thể tăng gấp đôi công suất so với các trại RAS thông thường. Kiuru cho biết, hệ thống bể riêng biệt dành cho sục khí, dòng chảy và loại bỏ chất rắn chính là một trong những điểm khác biệt giữa PaRAS và RAS. PaRAS cũng không cần quy trình xử lý nước sinh học mà chỉ cần trang bị thêm bộ lọc sinh học.
Các bể PaRAS có thể được cách ly khỏi quá trình lọc sinh học tập trung bất cứ lúc nào mà không ảnh hưởng đến việc cho ăn hoặc sản xuất. Luke sử dụng thức ăn dành riêng cho hệ thống RAS để duy trì và cải thiện chất lượng nước. PaRAS thực chất là một mô-đun, dễ dàng vận chuyển khắp thế giới trong các container tiêu chuẩn; cùng đó quá trình lắp đặt PaRAS cũng dễ dàng hơn nhiều so với xây dựng trang trại RAS truyền thống. Hệ thống làm sạch của PaRAS giúp cải thiện lợi nhuận, vì người nuôi không cần phải di chuyển cá sang các bể làm sạch riêng biệt nên giai đoạn cho ăn không bị gián đoạn.
Kiểm soát mùi
Mùi hôi là vấn đề mà nhiều trang trại RAS gặp phải. Chi phí sản xuất cao kết hợp với chất lượng sản phẩm không tốt khiến trại RAS thua lỗ. Có nhiều cách để ngăn chặn mùi hôi, nhưng tốn kém và làm tăng chi phí dầu tư, chi phí lao động, kéo dài chu kỳ sản xuất và có thể khiến cá giảm cân trong quá trình lọc nước. Tuy nhiên, “điểm mạnh” của PaRAS chính là cải thiện chất lượng và loại bỏ mùi lạ bằng hệ thống tách chất rắn và sục khí. Nhờ đó, giai đoạn cho cá ăn không bị gián đoạn.
Đến nay, mô hình PaRAS đã được thử nghiệm để nuôi cá hồi vân, cá trắng châu Âu tại Phần Lan với kết quả khả quan. Các thử nghiệm trên cá hồi Atlantic dự kiến bắt đầu vào năm 2024.
Theo Kiuru, cá hồi vân là đối tượng nuôi phù hợp nhất trong hệ thống PaRAS, nhưng mô hình này cũng hiệu quả đối với tất cả các đối tượng nuôi trồng thủy sản khác, gồm cả cá rô phi. Luke đã nhận được đề nghị hợp tác từ nhiều trại nuôi tôm và cá khác ngoài cá nước lạnh và cá hồi.
Đến nay, Kiuru và cộng sự đã thực hiện hai thử nghiệm quy mô nhỏ trong phòng thí nghiệm và tám thử nghiệm quy mô lớn với mô hình PaRAS. Sản lượng cá thu được đến nay là 24 tấn. Kết quả cho thấy các trại nuôi không gặp bất kỳ trục trặc kỹ thuật nào, cá tăng trưởng nhanh, tỷ lệ biến đổi thức ăn tốt và tỷ lệ chết rất thấp. Cá ăn khỏe và lượng ăn vào tốt hơn so với hệ thống RAS thông thường. Luke đặt mục tiêu thương mại hoá mô hình PaRAS trong thời gian sớm nhất.
>> Mặc dù công nghệ RAS đã được nâng cấp hơn hai thập kỷ qua, nhưng chi phí và hiệu quả không được cải thiện rõ rệt do vẫn còn thách thức về công suất, chất lượng nước và cả chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, PaRAS có khả năng khắc phục được toàn bộ những nhược điểm này.
Theo Fishfarmingexpert
