Nanoburbujas: el uso de la tecnología en la industria de cultivo

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Desde Puerto Montt, el emprendimiento Kran ofrece una alternativa “verde” para mantener o recuperar las propiedades naturales de los espacios acuícolas, agrícolas y también en el tratamiento de agua. Manuel Vial, jefe de Investigación y Desarrollo de Kran, explica algunas funciones y aplicaciones que se pueden dar a esta nueva ciencia.


Desde la ciudad de Puerto Montt, en la región de Los Lagos, el empresario Jaime de la Cruz (55), inspirado por un seminario sobre nuevas tecnologías al que asistió hace seis años, decidió levantar un proyecto avanzado en tecnología y sustentable en el tiempo. “En un seminario alguien dijo: ‘Los negocios del futuro serán los que le devolvamos a la tierra lo que le hemos quitado’. Y a mí me quedó tan grabado, que contraté a un ingeniero con el único fin de que me buscara proyectos entretenidos que tuvieran tres pilares: que fueran high tech, en la frontera de la ciencia, y que fueran 100% verde". Así nació este proyecto de las nanoburbujas, explica el fundador de

. De la Cruz lleva más de 20 años involucrado en la industria salmonera: fue gerente general de una proveedora salmonera, consejero de Salmones Chile y también tiene su propia empresa de packaging para la exportación de salmón. En su investigación para emprender, se encontró con estudios japoneses, que databan hace más de 80 años, en relación con unas burbujas que medían menos de un micrómetro, con propiedades distintas a la de las burbujas corrientes y que se conocían como “nanoburbujas”. Por este motivo, el empresario decidió viajar a Osaka para hablar con el científico Takeshi Matsunaga, especializado en la producción de esta tecnología, y comenzaron a relacionarse para traerla a Chile. Manuel Vial (30), ingeniero civil industrial y jefe de Investigación y Desarrollo de Kran, explica que estas nanoburbujas se lograron generar por primera vez a principios del año 2000, donde se empezaron a validar ciertas hipótesis en cuanto a su carga eléctrica y la capacidad de volumen que pueden tener. Vial dice que se logró comprobar que las plantas crecían más rápido con la aplicación de las nanoburbujas, cosa que impulsó nuevas investigaciones y con el tiempo se creó la Asociación de Industrias de Burbujas Finas (FBIA), que reúne universidades y empresas internacionales para seguir aplicando y desarrollando la ciencia. Desde Kran informan que tienen como misión mantener y restablecer las condiciones normales de los ecosistemas pertenecientes a tres industrias principales: acuícola, agrícola y también en el tratamiento de agua. “Por ejemplo, si es que uno ingresa una densidad brutal de peces para cultivo, empiezan a depletar todo el oxígeno en el agua y a generar mucha materia orgánica. Ya la fauna local ahí empieza a desaparecer. Entonces, lo que nosotros buscamos es mitigar al máximo este impacto que va teniendo la industrialización de la pesca”, cuenta el jefe de Investigación y Desarrollo en Kran. Una de las formas para lograr esto, dice Vial, es

volviendo más eficiente el sistema de aireación en el agua

. El ingeniero cuenta que los peces y organismos acuáticos consumen y necesitan distintos tipos de gases para sobrevivir, y el principal medio de transporte de estos gases son las burbujas. Sin embargo, cuenta que las burbujas normales suelen flotar y perderse en la superficie, mientras que las nanoburbujas se mantienen por más tiempo en el medio. “No suben, sino que se van moviendo de forma aleatoria y permanecen como reserva útil. O sea, los peces, a medida que van necesitando gases, van consumiéndolas. También las plantas o las bacterias. Al final es mucho más eficiente como un medio de difusión de gases”, resume. En otras palabras, el uso de nanoburbujas evitaría la disminución de oxígeno en el agua y mantendría los niveles naturales en ecosistemas que son utilizados para el cultivo. Otra aplicación que destaca Vial es

el uso de las nanoburbujas en la desinfección

. Explica que, debido a su tamaño, las burbujas están rodeadas por una capa eléctrica muy alta. Según el ingeniero, estas cargas, al liberarse, matarían bacterias y virus. “En tema de tratamiento de aguas, hemos logrado reducir hasta la mitad los químicos que se usan, que también es algo positivo para el medioambiente. Cualquier empresa que tiene producción tiene tratamiento de agua y usan dos tipos de químicos básicamente, que son los floculantes y los coagulantes. Nosotros logramos reducir ambos, manteniendo la operación. También en temas agrícolas estamos trabajando con viveros, donde desinfectamos las superficies de las naranjas”, ejemplifica.

La creación de las nanoburbujas

Manuel Vial cuenta que ellos producen burbujas a través del sistema Venturi que, explica, es un fenómeno físico. Este sistema funciona a través del ingreso de agua por un túnel, el cual en un punto se abre en diámetro. “Al abrirse, se genera una diferencia de presión. Además, por arriba tiene un orificio donde se inyecta el gas que queramos. En esta apertura es donde se genera toda una turbulencia y la generación de las nanoburbujas”, indica el jefe de Investigación y Desarrollo de Kran. Vial explica que están constantemente probando tecnologías nuevas para que el sistema se vuelva más independiente y no consuma tanto de otras fuentes. En la actualidad, los costos operacionales de la producción de nanoburbujas se concentran en el consumo eléctrico de las bombas que impulsan los fluidos a través de los tubos y el gas que se le quiera incorporar. “Pero también estamos usando otros sistemas. En vez de estar usando tubos de oxígeno, ya estamos aplicando concentradores de oxígeno. Se toma el aire atmosférico, se le saca todo el nitrógeno, se bota por una válvula, y el resto se inyecta. Al final es casi puro oxígeno”, dice el ingeniero civil industrial. Al desarrollar este proyecto, el investigador cuenta que el principal desafío yace en el hecho de que las nanoburbujas pertenecen a una ciencia muy nueva, y cada cliente se convierte en un caso de investigación, donde se observan resultados nuevos y distintos. “Prácticamente todo lo que hacemos no es ‘googleable’. Es muy difícil encontrar información. Entonces estamos en una ciencia que es absolutamente nueva en términos de investigación, y más nueva aún en términos de desarrollo”, comenta Vial. Desde Kran también identifican como segunda dificultad el tamaño de las burbujas: las nanoescalas son invisibles al ojo humano, y por lo tanto la única forma de entender su efectividad es a través de su aplicación y la observación de resultados. “Hay que medir muchísimas variables, cuáles son los comportamientos, es un sinfín de investigaciones de pensar y repensar lo que puede estar pasando. Pero a la vez lo hace súper entretenido y dinámico”, agrega el jefe de Investigación y Desarrollo de la organización.

Restauración de ecosistemas

Vial relata que Kran vivió durante el 2020 un crecimiento exponencial, donde hubo una inyección de 2 millones de dólares a través de la venture capital Invexor. Actualmente están diseñando nuevas oficinas, con un laboratorio de investigación y desarrollo más grande, con el fin de generar una producción en masa de las máquinas de nanoburbujas. Además, también cuentan con colaboraciones nacionales e internacionales, y tienen la aprobación de la Asociación de Industrias de Burbujas Finas. “Estamos con un acuerdo de colaboración con la Universidad de los Andes. La próxima semana comenzamos un acuerdo con la Universidad Católica de Valparaíso, que les vamos a mandar una máquina y van a haber estudiantes de tesis viendo el tema de las nanoburbujas. También la Universidad Técnico Federico Santa María de Valparaíso va a comenzar la próxima semana un acuerdo para el tema de tratamiento de agua. La Universidad Católica del Norte nos compró una máquina. Y pruebas hemos hecho en la Universidad de Concepción con una científica suiza”, indica Vial. A nivel internacional, desde Kran informan que recientemente realizaron una presentación en el Foro de Cooperación Económica Asia-Pacífico, donde una delegación de Filipinas se interesó en el proyecto y en las siguientes semanas visitarán las oficinas chilenas en Puerto Montt para conocer la tecnología y ver la posibilidad de aplicarla en los fondos marinos de su país. Además, en Kran tienen planificado enviar máquinas a Guatemala, en un trabajo conjunto con la ONG Ibagua, donde buscarán recuperar las propiedades naturales del lago Amatitlán, que tiene 12 kilómetros de largo y 3 de ancho. “Es un lago importantísimo pegado a la capital y ahora es un infierno en términos de contaminación. No hay tratamiento de agua, ni domiciliaria ni industriales. En dos semanas ya les vamos a enviar una primera máquina”, cuenta el ingeniero civil industrial. A nivel mundial, el jefe en Investigación y Desarrollo de Kran dice que existe cada vez mayor interés en preservar los espacios marinos. Solo en Chile informa que un 20% de los centros acuícolas se encuentran cerrados por sus niveles de deterioro y contaminación. “El tema de las regulaciones muchas veces no sucede hasta que se encuentra alguna alternativa. Porque uno puede alegar, pero si nadie da ninguna solución no va a cambiar nada. Entonces, si es que nosotros llegamos y decimos: ‘vamos a hacer esto’, entonces las regulaciones pueden empezar a exigir”, ataja Manuel Vial.

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Josefa Villarroel, especialista en emprendimiento y directora ejecutiva del G100, analiza el escenario actual para las pymes ante un escenario económico incierto. ¿Cómo viene el año para quienes quieran iniciar un negocio?