High-five - phát triển hệ thống nuôi trồng thủy sản thẳng đứng đầu tiên trên thế giới

Doanh nhân John Diener có trụ sở tại Singapore cam kết phát triển một loạt các cơ sở nuôi trồng thủy sản đô thị có khả năng sản xuất tôm, cá trắng và rong biển trong các hệ thống nuôi năm tầng công nghệ cao.

John Diener đặt mục tiêu sản xuất tôm, cá rô phi và rong biển trong các cơ sở năm tầng có thể lắp vào diện tích của một nhà kho tiêu chuẩn. Ảnh: Akualogix

Thập kỷ gần nhất trong sự nghiệp của Diener đã cho thấy anh tham gia vào một số dự án liên quan đến nuôi trồng thủy sản, cũng như các công ty khởi nghiệp về nông nghiệp, và khái niệm về một hệ thống canh tác hoàn toàn mới lạ đến với anh vào năm 2016 khi anh đang nghiên cứu về máy “học” liệu có thể mang lại lợi ích cho nuôi trồng thủy sản hay không trong suốt quá trình là Thạc sĩ bán thời gian về nuôi trồng thủy sản tại Đại học St Andrews .

“Tôi có nhiều kinh nghiệm về khoa học dữ liệu và tôi muốn tìm hiểu điều gì sẽ xảy ra nếu bạn đánh giá lại toàn bộ khái niệm về nuôi trồng thủy sản,” anh giải thích.

Nghiên cứu của Diener khiến ông tin rằng các trang trại thẳng đứng sử dụng các công nghệ tiên tiến có khả năng sản xuất - cho dấu chân của chúng - một lượng hải sản ấn tượng, khiến chúng phù hợp với môi trường đô thị.

Ba trụ cột

Diener mô tả sự phát triển của hệ thống dựa trên ba trụ cột - sinh học, cơ học và kỹ thuật số. Mặt sinh học liên quan đến việc điều tra hệ thống đa dưỡng tổng hợp (IMTA) năng suất nhất, với tôm thẻ chân trắng là loài chính.

“Kế hoạch kinh doanh đã được phát triển xung quanh tôm - chúng là một sản phẩm độc đáo về hương vị của chúng, giống như cá hồi, nên rất khó sản xuất sản phẩm thay thế. Và chúng cũng có thể được nuôi với mật độ cao, ”Diener lưu ý.

Ông cho biết thêm: “Chúng tôi cũng đã kết hợp một loại cá ăn lọc - chúng tôi hiện đang sử dụng cá rô phi vì chúng rất khỏe mạnh, nhưng có lẽ cũng sẽ thử nghiệm với cá sữa.

Đáy của kim tự tháp IMTA được đưa lên bởi nho biển - được gọi là umibudo ở Nhật Bản, nơi chúng được coi là một món ăn ngon.

“Chúng được gọi là 'trứng cá muối xanh' ở các vùng châu Á, vì vậy có tiềm năng được bán làm thực phẩm. Chúng cũng có thể được sử dụng như một thành phần trong thức ăn cho tôm, vì chúng tôi đang hướng tới sản xuất thức ăn bền vững của riêng mình, đồng thời chúng cũng giúp loại bỏ nitrat và phốt phát khỏi nước, ”Diener nói.

Công nghệ

Trụ cột thứ hai bao gồm kỹ thuật và Diener dự định phát triển hệ thống mương cao bốn hoặc năm cấp, được trang bị các thiết bị tự động mô-đun để tối ưu hóa các yếu tố như đo chất lượng nước. Trụ cột thứ ba liên quan đến khía cạnh kỹ thuật số của hoạt động.

“Chúng tôi đang đầu tư thời gian và nỗ lực để phát triển công nghệ tiên tiến để quản lý việc cho ăn - cả về mặt nghiên cứu hành vi của tôm để chúng tôi biết khi nào nên cho ăn và đo lường sinh khối trong hệ thống, vì vậy chúng tôi biết lượng thức ăn cần cho ăn. Chúng tôi cũng sẽ tìm cách quản lý chất lượng nước bằng cách đưa thông tin vào một thuật toán học sâu có thể kiểm soát các yếu tố như tốc độ máy bơm và việc bổ sung khoáng chất vào nước, ”ông nói.

Bên kỹ thuật số cũng bao gồm “Hệ điều hành Aqua” [hệ thống vận hành] của trang trại, đảm bảo tất cả công nghệ hoạt động cùng nhau, để đơn giản hóa việc quản lý tất cả các bể, Diener giải thích.

Thực hiện

Bốn năm sau khi đưa ra ý tưởng, Diener đã thành lập công ty của riêng mình, được gọi là Akualogix , vào tháng 8, sau khi tìm được địa điểm phù hợp cho một cơ sở quy mô thí điểm, trong một tòa nhà thuộc sở hữu của Trung tâm Nuôi trồng Thủy sản Biển, trên đảo St John ở Singapore. Ông lưu ý, ý muốn này là hoàn hảo để đảm bảo bằng chứng về khái niệm, trước khi ông muốn mở rộng thành một cơ sở quy mô thương mại.

Ban đầu do Diener và người đồng sáng lập của công ty tự tài trợ, hiện họ đang tìm cách đảm bảo nguồn tài trợ trước loạt phim A để xây dựng một đơn vị sản xuất quy mô lớn hơn.

“Cơ hội tài trợ vẫn còn mạnh mẽ trong lĩnh vực nông sản thực phẩm, bất chấp sự bùng nổ của Covid. Và khi các hệ thống của chúng tôi được thiết kế cho môi trường đô thị và an ninh lương thực ngày càng quan trọng ở Singapore và các thành phố khác trên thế giới, chúng tôi nhận thấy sự quan tâm mạnh mẽ của các nhà đầu tư ”, Diener phản ánh.

Trang trại hiện tại - ông dự đoán - có khả năng sản xuất 500-600 kg tôm mỗi chu kỳ, nhưng ông chưa chắc năng suất của cá rô phi hoặc nho biển sẽ như thế nào - chỉ ra rằng không ai thực hiện nghiên cứu cân bằng khối lượng trong một hệ thống như vậy.

Một con tôm non tại cơ sở thí điểm ở Singapore. Ảnh: Akualogix

“Nguồn thu nhập chính của doanh nghiệp dựa trên sản lượng tôm - thu nhập từ cá rô phi thì chưa đáng kể - tuy nhiên cá rô phi bắt buộc phải là một phần của hệ thống đa dinh dưỡng và có lợi cho môi trường tổng thể, chúng là một phần của hệ thống lọc, ”ông giải thích.

Các bước tiếp theo

Khi cơ sở thí điểm đã hoàn thành tiềm năng, Diener đặt mục tiêu thành lập một trang trại - và cuối cùng là một mạng lưới các trang trại - sử dụng thiết kế và thiết bị của Akualogix, thiết lập quan hệ đối tác ở một loạt các quốc gia, chủ yếu là ở châu Á, như khái niệm này đã thành công.

“Chúng tôi sẽ xem xét việc thành lập các trang trại thương mại có thể sản xuất trong vùng từ 1.000 đến 1.500 tấn tôm mỗi năm. Nghe có vẻ không nhiều so với một số RAS cá hồi thương mại hiện đang được thành lập, nhưng nếu chúng tôi đang vận hành 20 hoặc 30 trang trại sẽ biến chúng tôi trở thành một trong những nhà sản xuất tôm lớn nhất thế giới, ”ông chỉ ra.

Diener cũng đang tìm cách phát triển một loại thức ăn bền vững, độc đáo được thiết kế đặc biệt để sản xuất tôm trong các cơ sở RAS.

“Các loại thức ăn tôm thương mại hiện tại không phù hợp để sử dụng trong RAS và chúng tôi đang tìm cách sản xuất thức ăn tôm thế hệ tiếp theo sử dụng các nguyên liệu bền vững. Và chúng tôi đang tìm kiếm một chất phụ gia tăng cường hương vị như một chế độ ăn uống hoàn thiện - có khả năng là một chất phụ gia có nguồn gốc từ tảo, ”ông nói.

Với công nghệ liên quan và sự chú trọng vào các thành phần thức ăn bền vững, Diener nhận thức được rằng chi phí sản xuất sẽ cao hơn đáng kể so với các trang trại nuôi tôm thông thường.

“Chúng tôi ước tính rằng chi phí sản xuất của chúng tôi sẽ cao hơn 40-50% so với tôm nuôi trong ao ở Ấn Độ. Nhưng chúng tôi gần với thị trường và có thể tính phí cao hơn cho một sản phẩm tươi được sản xuất bền vững, ”ông nói.

Kinh nghiệm vận hành

Cơ sở thí điểm nuôi 30.000 con tôm cho mỗi thuần chủng và 1.000 con cá rô phi. Những con trước đây được đặt trong một hệ thống nuôi thương phẩm hai giai đoạn và ông đặt mục tiêu đưa chúng từ giai đoạn cuối của giai đoạn vườn ươm để thu hoạch trong 60 ngày, đồng thời đạt được tỷ lệ sống khoảng 90%.

Tuy nhiên, như Diener thừa nhận, các khái niệm thiết kế của hệ thống vẫn đang phát triển, và có những vấn đề khác đã gây ra thất bại.

Ông giải thích: “Hóa ra lô PL [hậu ấu trùng] đầu tiên của chúng tôi có vi khuẩn Vibrio gây bệnh và chúng tôi bắt đầu thấy những trường hợp tử vong liên quan đến bệnh Vibriosis.

Đó là một khởi đầu đáng tiếc, nhưng là một lời nhắc nhở hữu ích về tầm quan trọng của an toàn sinh học.

Ông nói: “Chúng tôi quyết định thực hiện một gói an toàn sinh học đầy đủ [sau khi hoạt động thương mại], bao gồm các trại giống của chúng tôi để ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh.

Nếu cơ sở thí điểm chứng minh được hiệu quả và đầu tư sắp tới, Diener sau đó đặt mục tiêu triển khai khái niệm này trên một số thành phố ven biển đông dân nhất châu Á.

“Hiện tại có rất nhiều đầu tư vào RAS cá hồi và tôi nghĩ rằng tôm là loài tiếp theo đi theo hướng đó. Ông kết luận, nếu chúng ta có thể là người tiên phong trong lĩnh vực tôm RAS thì đó sẽ là một người thay đổi cuộc chơi” Diener kết luận.