Proyecto de Acuaponia Sostenible y Cultivos con Agua Regenerada (PASCAR)

Representante del Equipo: Nicolás Gabriel Maymo Castaño
Otros Miembros del Equipo: Basma Sabik, Adrián Febles Castellano, María Alejandra Domínguez
Titulación: Grado
Grado/s: Grado en Ingeniería Civil

Descripción del problema

En Canarias, el sector primario abarca actividades agrícolas y pesqueras y, en menor medida, ganaderas. Este proyecto se enfoca específicamente en abordar los desafíos que enfrentan el sector agrícola y pesquero en la región. La elección de estos sectores se basa en su destacado desarrollo en las islas, siendo pilares esenciales de la economía local y ofreciendo oportunidades clave para abordar desafíos particulares como la gestión del agua, el desarrollo tecnológico y la adaptación a las condiciones únicas de la región. Luego de un estudio exhaustivo se ha identificado los principales desafíos a los que se enfrenta el sector primario en Canarias.
La escasez de agua representa un desafío importante, siendo la sequía y la gestión eficiente del agua preocupaciones constantes para la agricultura. Las condiciones climáticas extremas, como sequías e inundaciones ocasionales, pueden impactar la producción agrícola y ganadera, lo que requiere estrategias de adaptación.
Los suelos volcánicos en ciertas áreas de Canarias presentan desafíos para la agricultura al ser menos fértiles,  necesitando prácticas agrícolas específicas y la aplicación de tecnologías para mejorar la productividad. La dependencia de mercados externos expone la economía a vulnerabilidades ante fluctuaciones y cambios en la demanda global.
La fragilidad ecosistémica, dada la biodiversidad única de Canarias, significa que la presión sobre los ecosistemas naturales para la agricultura y la pesca puede resultar en impactos ambientales significativos y pérdida de biodiversidad. La limitada innovación tecnológica agrícola se debe a factores como la escala de las explotaciones y la disponibilidad limitada de recursos financieros.
El acceso limitado a financiación, por último, afecta a agricultores y pescadores, dificultándoles invertir en tecnologías sostenibles o expandir sus operaciones. El aislamiento geográfico de algunas islas complica el transporte de productos, aumentando los costos logísticos y afectando la competitividad en los mercados exteriores

Propuesta de solución

PASCAR se presenta como una solución innovadora para los desafíos del uso del agua en Canarias. La acuaponia, fusionando el cultivo de plantas en agua con la cría de peces de consumo humano, ofrece ventajas notables en términos de eficiencia y sostenibilidad.
En este sistema, el agua fluye continuamente entre peces y plantas, generando un ambiente mutuamente beneficioso. El ciclo del nitrógeno desempeña un papel vital, transformando los desechos de los peces en nutrientes para las plantas. El amoníaco producido por los peces se transforma en alimento para las plantas. Un biofiltro, compuesto por materiales inorgánicos como grava o sustrato hidropónico, albergará bacterias beneficiosas que facilitan estas conversiones, cerrando así el ciclo en la acuaponia.
La implementación de PASCAR requiere componentes como tanques de peces, bombas de agua, dispositivos para capturar sólidos y filtros biológicos. La bomba lleva el agua del tanque de peces al lecho de cultivo, donde las plantas toman los nutrientes. Simultáneamente, los dispositivos de captura de sólidos separan las partículas sólidas del agua limpia, que luego retorna al tanque de peces. Este ciclo sostenible mejora la eficiencia al evitar que los sólidos y el amoníaco no procesado vuelvan al tanque, manteniendo un ambiente saludable tanto para peces como para plantas.
Entre sus numerosas ventajas, incluimos el manejo automático con inteligencia artificial (IA). Este sistema supervisa constantemente los niveles de nutrientes, pH, temperatura y otros parámetros críticos del agua, ajustando automáticamente el funcionamiento del sistema para optimizar las condiciones del sistema, y dándonos la posibilidad de detectar posibles errores de funcionamiento.
Se utilizará agua regenerada regenerada como fuente de entrada, obtenida mediante procesos avanzados de tratamiento, tecnologías ya disponibles y utilizadas en Tenerife. Esto no solo reduciría la demanda de agua potable, sino que también mitigaría el impacto ambiental al ser un sistema completamente autosuficiente.

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