Nova pesquisa revela uma maneira surpreendentemente barata de cultivar algas no mar

Para colmatar esta lacuna, investigadores da Kelson Marine em Portland, Maine e da Universidade do Maine criaram uma ferramenta que fornece aos agricultores análises económicas detalhadas e destaca estratégias para reduzir o custo das algas marinhas cultivadas. O modelo leva em consideração diferenças na seleção do local, padrões climáticos, tamanho da colheita e muitos outros detalhes específicos do cenário. Ele foi projetado para operações próximas e offshore, incluindo grandes fazendas no Golfo do Maine que ficam totalmente expostas às ondas do nordeste.

O líder do projeto, Zach Moscicki, engenheiro oceânico da Kelson Marine, descreveu como a ferramenta deve ser usada. “Ao usar esta ferramenta para investigar as implicações abrangentes de qualquer projeto agrícola ou decisão operacional, podemos ajudar os agricultores de algas a reduzir significativamente os custos de produção e alcançar a sustentabilidade econômica”, disse o líder do projeto Zach Moscicki, engenheiro oceânico da Kelson Marine. “A ferramenta nos permite navegar cuidadosamente pela infinidade de compensações associadas a qualquer decisão desse tipo e evitar inclinar-nos para melhorias de escopo excessivamente restrito que podem reduzir custos de uma forma, mas aumentar custos ou reduzir a produção através de algum outro caminho indireto, mas conectado.”

Modelando condições reais de cultivo de algas

O modelo reúne uma ampla gama de informações de cada cenário agrícola, como condições oceânicas e climáticas específicas do local, características das culturas e padrões de crescimento para diferentes espécies de algas, tipos e tamanhos de embarcações, configurações de mão de obra, tecnologias usadas nas operações diárias, infraestrutura costeira próxima, cronogramas de manutenção e muito mais.

Ao mostrar como todos esses elementos se combinam para afetar a lucratividade geral e como diferentes layouts de fazenda e opções operacionais interagem entre si, a ferramenta oferece aos agricultores de algas marinhas uma visão sobre o verdadeiro impacto das ideias de redução de custos. As possíveis mudanças incluem o processamento ou armazenamento de algas a bordo dos navios ou a adição de equipamentos que permitam às tripulações trabalhar mais rapidamente.

Testando o modelo em algas marinhas offshore

Para ver o desempenho do modelo, a equipe o aplicou a uma hipotética operação de algas açucareiras cobrindo 1.000 acres, localizada a cerca de 20 quilômetros da costa, em águas com 330 pés de profundidade. Eles executaram vários cenários, comparando diferentes layouts agrícolas e abordagens operacionais, para entender como cada escolha afetaria a agricultura neste local desafiador.

O modelo mostrou que administrar uma fazenda de algas projetada simplesmente para baixos custos de construção e alta produção resultaria em custos de produção de US$ 2.618 por tonelada de algas frescas. Quando os investigadores testaram sistematicamente o design alternativo e as opções operacionais com a ferramenta, identificaram uma combinação de melhorias que reduziram o custo de produção projetado em 85%, para 383 dólares por tonelada de alga marinha fresca. Entre as mudanças mais eficazes estavam a instalação de linhas de cultivo mais profundas, a utilização de equipamento mecanizado para sementeira e colheita, o processamento de algas no local em pasta, o ajuste do tamanho dos recipientes e a escolha de diferentes tipos de recipientes.

A equipe Kelson Marine e UMaine trabalhou com cientistas da Universidade de New Hampshire, do Woods Hole Oceanographic Institute e da Vertical Bay Maine para apoiar o esforço.

Publicação, divulgação e apoio à pesquisa

A estrutura por trás da ferramenta e os resultados do estudo de caso estão descritos em Algal Research. Os produtores de algas marinhas no Maine e em outros lugares que estejam interessados ​​em ter suas operações analisadas com a ferramenta podem entrar em contato com Moscicki em (e-mail protegido).

O financiamento para este trabalho veio da Conscience Bay Research, da The Builders Initiative e dos gastos dirigidos pelo Congresso para o ano fiscal de 2024, garantidos pela senadora dos EUA Susan Collins, presidente do Comitê de Dotações do Senado, e Angus King, por meio da Administração de Pequenas Empresas dos EUA. Ferramentas de análise estrutural desenvolvidas e testadas no âmbito do programa Advanced Research Projects Agency-Energy Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources (ARPA-e MARINER) do Departamento de Energia dos EUA também foram usadas no estudo.

Avançando a economia azul do Maine

A nova ferramenta faz parte de um padrão mais amplo de actividade em que estudantes e professores da UMaine estão a ajudar a sustentar e expandir a economia azul do estado, o grupo de indústrias que recorrem aos recursos oceânicos para apoiar o crescimento económico e, ao mesmo tempo, proteger o ambiente.

Através de novas tecnologias e esforços de desenvolvimento da força de trabalho, a universidade está a expandir a compreensão das mudanças ecológicas e socioeconómicas que influenciam as comunidades costeiras e as empresas no Maine. Membros do corpo docente e estudantes também estão investigando oportunidades para mercados emergentes e setores ligados ao mar.

“O que é interessante neste novo modelo é que ele é a análise de custos mais abrangente e detalhada do crescimento de algas marinhas nos EUA até o momento”, disse Damian Brady, professor de ciências marinhas na UMaine. “E este tipo de análise nos ajuda a encontrar pontos problemáticos onde os investimentos em tecnologia podem mudar rapidamente a análise de custo-benefício.”