En un sistema d'aqüicultura de recirculació, l'oxigen rep tota l'atenció. Totes les instal·lacions RAS del món desenvolupat tenen sensors d'oxigen dissolt redundants, sistemes d'oxigenació automàtica i una lògica d'alarma que avisa els operadors a les 3 de la matinada quan el diòxid de carboni baixa. El diòxid de carboni no rep res d'això.
La biologia és implacable. Un esmolt de salmó que consumeix 1 quilogram de pinso produeix aproximadament 1,2 quilograms de CO₂ a través de la respiració, és a dir, més massa de CO₂ que massa de pinso convertida en creixement. En un sistema de flux continu, aquest CO₂ s'elimina amb l'aigua. En un sistema de recirculació, on es tracta i es retorna entre el 95 i el 99% de l'aigua, el CO₂ s'acumula. Sense una eliminació activa, les concentracions dels tancs pugen a 30-50 mg/L en pocs dies de densitat de població completa.
El llindar de danys no és el que la majoria dels operadors esperen. Els peixos poden sobreviure a nivells d'oxigen fins a una saturació del 60%. No poden sobreviure a nivells crònics de CO₂ per sobre de 15–20 mg/L, el nivell en què comença l'acidosi respiratòria. El pH sanguini del peix baixa, l'eficiència de conversió d'aliments disminueix, la taxa de creixement s'atura i el dany a les brànquies només es fa visible a la necròpsia. En una instal·lació de salmó terrestre on un sol tanc conté 400.000 dòlars de biomassa de peix, una parada de creixement de dos mesos a causa d'una acumulació de CO₂ no reconeguda és una pèrdua de sis xifres que mai apareix en cap registre d'alarmes.
El problema de la mesura: per què els sensors de CO2 són difícils
El mesurament de CO₂ dissolt utilitza el principi de l'elèctrode de Severinghaus. El CO₂ es difon a través d'una membrana permeable als gasos cap a una fina capa d'electròlit intern, canviant-ne el pH. El canvi de pH, mesurat contra un elèctrode de referència, és proporcional a la pressió parcial de CO₂. El mesurament és fiable, sempre que es mantingui el sensor.
El problema pràctic en RAS és la deriva. La membrana s'embruta amb biofilm. L'electròlit intern s'esgota. La unió de referència es bloqueja amb sòlids en suspensió. Un sensor de CO₂ que no es manté durant un mes pot derivar-se entre un 30 i un 50% del seu punt de calibratge, que llegeix 8 mg/L quan el dipòsit està realment a 25 mg/L. Aquesta és la diferència entre "segur" i "acidosi crònica" que es registra com a valor normal a la pantalla SCADA.
El sensor de CO₂ dissolt Honde està especificat per a implementacions RAS perquè el seu cartutx de membrana és reemplaçable per l'usuari in situ, la seva sortida RS485 Modbus-RTU es connecta directament al PLC de la instal·lació i la seva compensació automàtica de temperatura manté la precisió en el rang de 8 °C a 20 °C del funcionament típic de RAS.
El bucle de control que faltava
Una instal·lació moderna de salmó terrestre funciona amb la següent arquitectura de control:
L'oxigen es controla automàticament: els sensors d'OD impulsen els sistemes d'oxigenació en un circuit tancat. La temperatura es controla automàticament: els escalfadors i els refrigeradors responen als sensors del tanc. El pH es controla automàticament: la dosificació de bicarbonat de sodi respon a les sondes de pH. El CO₂ es mesura, si és que es mesura, com una mostra manual un cop per setmana i s'analitza amb un mesurador de taula al laboratori.
El resultat és un procés controlat en quatre dimensions, amb la cinquena dimensió gestionada a cegues. La columna de desgasificació (la torre de farciment o el separador de buit que elimina el CO₂) funciona a una velocitat fixa, dimensionada per a la càrrega màxima, independentment de la demanda real. L'operador no té dades per respondre a la pregunta més bàsica: el desgasificador elimina prou CO₂ avui?
La instal·lació del sensor de CO₂ Honde a la línia de retorn del tanc tanca aquest bucle. El sensor mesura la concentració real de CO₂ a l'aigua que entra al tanc. La sortida RS485 controla el desgasificador: quan el CO₂ s'acosta als 15 mg/L, el flux d'aire de desgasificació augmenta; quan cau per sota dels 8 mg/L, el flux d'aire disminueix. El desgasificador funciona amb l'eficiència que realment necessita l'aigua i els peixos mai experimenten el llindar d'acidosi.
L'arquitectura de la solució per a una instal·lació de salmó terrestre
El sensor de CO₂ s'instal·la a la línia de retorn del tanc, aigües avall del sistema d'oxigenació, aigües amunt de l'entrada del tanc, el punt on la composició del gas de l'aigua representa el que experimentaran realment els peixos. Un registrador de dades amb pantalla a la sala de control del RAS mostra el CO₂, l'OD, el pH i la temperatura en temps real per a cada grup de tancs. El gerent de producció revisa la tendència del CO₂ durant les rondes del matí juntament amb els registres d'alimentació; els dos conjunts de dades ara es correlacionen.
L'equip de qualitat de l'aigua de les instal·lacions utilitza el mesurador manual amb una sonda compatible amb CO₂ durant la verificació setmanal: una mostra recollida del dipòsit, mesurada amb la referència portàtil, comparada amb el sensor instal·lat. Una deriva superior a ±2 mg/L desencadena la substitució del cartutx de membrana, un procediment de 10 minuts.
La sortida RS485 Modbus-RTU es connecta directament al PLC RAS; totes les instal·lacions RAS comercials tenen un sistema de control Siemens o Allen-Bradley amb suport natiu per a Modbus. Per a instal·lacions amb diversos edificis (unitats de cria, engorde i smolts repartides per un campus), els sensors transmeten mitjançant mòduls sense fil GPRS, 4G, WIFI, LoRa o LoRaWAN, empaquetats en format MQTT Json, a la plataforma central de gestió de la producció.
El servidor i el programari al núvol consoliden les dades de CO₂, OD, pH i temperatura de tots els tancs, mostrant dades en temps real i dades històriques a tota la instal·lació. El sistema de relé d'alarma funciona en dos nivells: a 15 mg/L, el relé augmenta el flux d'aire del desgasificador; a 20 mg/L (el llindar d'acidosi), el relé envia una alarma al gerent de producció de guàrdia i registra l'esdeveniment per als registres de benestar dels peixos de la instal·lació. A les jurisdiccions de la UE i Noruega, on la documentació del benestar dels peixos és un requisit reglamentari, l'historial de CO₂ amb marca de temps és el registre de proves que requereixen les auditories.
Resultats de camp: instal·lació terrestre de smolts, oest de Noruega, 2026
Una instal·lació comercial de cria d'esmolts de salmó de l'Atlàntic a l'oest de Noruega, que produeix 2,5 milions d'esmolts anualment en un sistema de recirculació completa, va instal·lar sensors de CO₂ Honde als seus 24 tancs de creixement entre gener i març de 2026.
Resultats operacionals després de 5 mesos (fins al pic de producció de smolts de primavera):
- •Els sensors continus van revelar que les concentracions de CO₂ dels tancs oscil·laven entre 6 i 24 mg/L diaris, impulsades pels cicles d'alimentació i el rendiment del desgasificador, mentre que el mostreig setmanal anterior havia informat constantment d'una mitjana benigna de 10-12 mg/L. Els peixos dels tancs de més densitat havien estat vivint a nivells d'acidosi crònica durant aproximadament un 30-40% del cicle de producció.
- •Després de tancar el bucle de control del desgasificador (el relé modulava el flux d'aire de desgasificació en funció de la lectura del sensor), el CO₂ mitjà del dipòsit es va estabilitzar entre 8 i 14 mg/L en els 24 dipòsits.
- •La taxa de conversió alimentària va millorar un 11% durant el període de creixement de maig a juny en comparació amb el mateix període del 2025, cosa que el gerent de producció va atribuir directament a l'eliminació de l'acidosi induïda pel CO₂.
- •El sistema de relé d'alarma va registrar 37 esdeveniments d'escalada al llindar de 20 mg/L durant el primer mes, abans que el bucle de control del desgasificador estigués completament ajustat, i zero esdeveniments d'escalada durant l'últim mes de la prova.
- •La documentació de benestar dels peixos de la instal·lació per a l'auditoria de primavera del 2026 va incloure per primera vegada l'historial continu de CO₂, substituint els registres anteriors de mostres puntuals per un conjunt de dades complet i amb marca de temps.
Contacteu amb Honde Technology per a RAS i monitorització d'aqüicultura
Honde Technology és un fabricant alemany verificat per TUV i Alibaba. Subministrem el maquinari de mesura de CO₂ dissolt, la interfície nativa del PLC RS485 i la lògica de control del desgasificador necessària per a les operacions d'aqüicultura terrestre on cada punt percentual de conversió d'aliment afecta els resultats.
Per obtenir més informació sobre sensors i solucions IoT personalitzades, poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
- WhatsApp: +86-15210548582
- Correu electrònic: info@hondetech.com
- Lloc web de l'empresa: www.hondetechco.com
Data de publicació: 11 d'agost de 2026