El desgasificador híbrido que revoluciona la gestión de CO2 y oxígeno en los RAS  

Cuando la densidad de biomasa aumenta, el CO2 se dispara, deteriorando la salud de las especies y lastrando la productividad. Históricamente, los métodos de gestión de gases han sido inconsistentes o energéticamente ineficientes. Ante este escenario, la investigación liderada por Subha M. Roy y su equipo en la Chonnam National University presenta un desgasificador híbrido diseñado para transformar los estándares operativos del sector.

El desafío de la transferencia de gases en sistemas cerrados

Tradicionalmente, los desgasificadores en RAS utilizan un único tipo de material de contacto. Sin embargo, estos suelen padecer de biofouling (acumulación de biopelícula) o degradación en entornos de agua salada. Un exceso de CO2 no solo resulta tóxico para los peces, sino que acidifica el medio, desestabilizando el equilibrio químico indispensable para la supervivencia.

Te podría interesar

¿Es rentable la crianza de camarón en sistemas superintensivos?

¿Qué define a un desgasificador híbrido?

La propuesta de Roy integra dos tipos de «empaques» en la columna de desgasificación:
 

1. Medios de Polipropileno (PPM): Aportan ligereza y una amplia superficie de contacto.
    
2. Medios de Cerámica (CPM): Destacan por su durabilidad extrema, resistencia a la corrosión marina y estabilidad química.
    

Al combinar PPM + CPM, se generan flujos hidrodinámicos complejos que maximizan el área de contacto efectiva, permitiendo que el CO2 sea liberado y el oxígeno absorbido con una rapidez inédita.

Rigor científico en el Smart Aquaculture Research Center

El estudio fue desarrollado en las instalaciones de la Chonnam National University en Yeosu, Corea del Sur. Para garantizar la precisión de los datos, se empleó un sistema RAS marino sin especies vivas, logrando un control absoluto sobre las variables químicas.
 

Detalles del montaje experimental:
 

• Arquitectura: Columna de PVC con una altura estructural de 1593 mm.
• Dinámica de fluidos: El agua desciende por gravedad a través de los medios de empaque mientras es interceptada por un flujo de aire.
• Dispersión avanzada: Placas perforadas de 15 mm transforman el flujo en un «spray» fino, optimizando la interacción con el aire de los sopladores.
  
  

Para validar los resultados, el equipo correlacionó la medición directa de CO2 con las variaciones de pH, asegurando una fiabilidad estadística de alto nivel.

Resultados y métricas de rendimiento

La evaluación de distintas alturas de empaque y relaciones aire-agua (G/L) arrojó datos reveladores:
 

• Altura crítica: Un lecho de 90 cm optimiza el tiempo de residencia para el intercambio gaseoso.
• Relación G/L: Una proporción de 16 resultó ser el punto de equilibrio más eficiente para la desgasificación y oxigenación.
• Transferencia de masa: El sistema alcanzó un coeficiente (kLaT) de 2.552h⁻¹, superando con creces las configuraciones convencionales.

Ingeniería de precisión y sostenibilidad

La mayor aportación de esta investigación es el desarrollo de modelos matemáticos basados en el Número de Reynolds (Re). Esto facilita que el diseño de laboratorio sea escalable a granjas comerciales con total predictibilidad. Además, el uso de cerámica reduce los costes de mantenimiento, un factor crítico para la rentabilidad en acuicultura marina.

Impacto Global: Hacia la Acuicultura 4.0
El sector enfrenta una presión creciente por reducir su huella ambiental. Este desgasificador híbrido no solo es más veloz, sino que su eficiencia permite operar con equipos de menor potencia.
 

Beneficios para el productor:

• Eficiencia operativa: Menor gasto energético por metro cúbico de agua tratada.
• Longevidad del sistema: La cerámica mitiga la degradación química común en plásticos.
• Bienestar animal: La estabilidad de los gases garantiza un entorno de bajo estrés, mejorando las tasas de crecimiento.

Perspectivas futuras
Aunque los resultados son prometedores, los autores subrayan que la implementación comercial requiere un análisis tecno-económico y de ciclo de vida para cuantificar el impacto a largo plazo. Actualmente, las ecuaciones predictivas se validan en un rango de Reynolds entre 8576 y 45,914.
 

El trabajo de Roy, Choi y Kim representa un hito hacia la sostenibilidad. Al romper el paradigma del material de empaque único y aplicar modelos matemáticos rigurosos, han creado una herramienta vital para una acuicultura eficiente, capaz de alimentar al mundo minimizando el uso de recursos energéticos.

Fuente: AQUAHOY

Referencia
Roy, S. M., Choi, H., & Kim, T. (2026). A hybrid degasser for improved CO2 removal and oxygenation in recirculating aquaculture systems: Toward sustainable water quality control. Journal of Water Process Engineering, 86, 109953. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2026.109953