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Nel Maine, la coltivazione di alghe da utilizzare negli alimenti, nei cosmetici, negli additivi per fertilizzanti e in altri prodotti è in rapida espansione, ma resta una pratica costosa. Per molti nuovi coltivatori, una delle sfide più grandi è la mancanza di strumenti affidabili di analisi dei costi che possano guidare le decisioni di spesa e aiutarli a costruire piani aziendali sostenibili.
Per colmare questa lacuna, i ricercatori della Kelson Marine di Portland, nel Maine, e dell’Università del Maine, hanno creato uno strumento che fornisce agli agricoltori di alghe analisi economiche dettagliate ed evidenzia le strategie per ridurre il costo delle alghe coltivate. Il modello tiene conto delle differenze nella selezione del sito, dei modelli meteorologici, delle dimensioni del raccolto e di molti altri dettagli specifici dello scenario. È progettato sia per operazioni vicino alla costa che offshore, comprese le grandi aziende agricole nel Golfo del Maine che sono completamente esposte alle onde spinte da nord-est.
Il responsabile del progetto Zach Moscicki, un ingegnere oceanico della Kelson Marine, ha descritto come dovrebbe essere utilizzato lo strumento. “Utilizzando questo strumento per indagare sulle implicazioni globali di qualsiasi progettazione di un’azienda agricola o decisione operativa, possiamo aiutare gli allevatori di alghe a ridurre significativamente i costi di produzione e raggiungere la sostenibilità economica”, ha affermato il responsabile del progetto Zach Moscicki, ingegnere oceanico presso Kelson Marine. “Lo strumento ci consente di navigare con attenzione nella moltitudine di compromessi associati a qualsiasi decisione di questo tipo ed evitare di appoggiarci a miglioramenti eccessivamente ristretti che potrebbero ridurre i costi in un modo, ma aumentare i costi o ridurre la produzione attraverso qualche altro percorso indiretto ma connesso.”
Modellazione delle condizioni di coltivazione delle alghe nel mondo reale
Il modello riunisce un’ampia gamma di informazioni provenienti da ogni scenario agricolo, come condizioni oceaniche e meteorologiche specifiche del sito, caratteristiche delle colture e modelli di crescita per diverse specie di alghe, tipi e dimensioni di imbarcazioni, modalità di lavoro, tecnologie utilizzate nelle operazioni quotidiane, vicine infrastrutture costiere, programmi di manutenzione e altro ancora.
Mostrando come tutti questi elementi si combinano per influenzare la redditività complessiva e come i diversi layout aziendali e le scelte operative interagiscono tra loro, lo strumento offre agli agricoltori di alghe informazioni dettagliate sul reale impatto delle idee di risparmio sui costi. I possibili cambiamenti includono la lavorazione o lo stoccaggio delle alghe a bordo delle navi o l’aggiunta di attrezzature che consentano agli equipaggi di lavorare più rapidamente.
Testare il modello sulle alghe zuccherine offshore
Per vedere come si comporta il modello, il team lo ha applicato a un’ipotetica operazione di alghe zuccherine che copre 1000 acri, situata a circa 12 miglia dalla costa, in acque profonde 330 piedi. Hanno eseguito più scenari, confrontando diversi layout aziendali e approcci operativi, per capire come ciascuna scelta avrebbe influenzato l’agricoltura in questo sito impegnativo.
Il modello ha dimostrato che la gestione di un allevamento di alghe progettato semplicemente per bassi costi di costruzione e produzione elevata comporterebbe costi di produzione di 2.618 dollari per tonnellata di alghe fresche. Quando i ricercatori hanno testato sistematicamente scelte operative e progettuali alternative con lo strumento, hanno identificato una combinazione di miglioramenti che hanno ridotto il costo di produzione previsto dell’85% a 383 dollari per tonnellata di alghe fresche. Tra i cambiamenti più efficaci c’erano l’installazione di linee di coltivazione più profonde, l’utilizzo di attrezzature meccanizzate per la semina e la raccolta, la trasformazione delle alghe in loco in un liquame, l’adeguamento delle dimensioni dei contenitori e la scelta di diversi tipi di contenitori.
Il team di Kelson Marine e UMaine ha lavorato con scienziati dell’Università del New Hampshire, del Woods Hole Oceanographic Institute e del Vertical Bay Maine per sostenere lo sforzo.
Pubblicazione, divulgazione e supporto alla ricerca
La struttura alla base dello strumento e i risultati del caso di studio sono descritti in Algal Research. I coltivatori di alghe nel Maine e altrove che sono interessati ad analizzare le loro operazioni con lo strumento possono contattare Moscicki all’indirizzo [email protected].
I finanziamenti per questo lavoro provenivano da Conscience Bay Research, The Builders Initiative e Fiscal Year 2024 Congressional Directed Spending garantiti dalla senatrice statunitense Susan Collins, presidente del Senate Stanziamenti Comitato, e da Angus King attraverso la US Small Business Administration. Nello studio sono stati utilizzati anche strumenti di analisi strutturale sviluppati e testati nell’ambito del programma ARPA-e MARINER (Energy Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti per i progetti di ricerca avanzata dell’Agenzia.
Promuovere l’economia blu del Maine
Il nuovo strumento fa parte di un modello più ampio di attività in cui gli studenti e i docenti dell’UMaine stanno contribuendo a sostenere ed espandere l’economia blu dello stato, il gruppo di industrie che attingono alle risorse oceaniche per sostenere la crescita economica proteggendo al tempo stesso l’ambiente.
Attraverso le nuove tecnologie e gli sforzi per lo sviluppo della forza lavoro, l’università sta ampliando la comprensione dei cambiamenti ecologici e socioeconomici che influenzano le comunità costiere e le imprese del Maine. I docenti e gli studenti stanno inoltre studiando le opportunità per i mercati emergenti e i settori legati al mare.
“Ciò che è interessante di questo nuovo modello è che si tratta dell’analisi dei costi più completa e dettagliata della crescita delle alghe offshore negli Stati Uniti fino ad oggi”, ha affermato Damian Brady, professore di scienze marine all’UMaine. “E questo tipo di analisi ci aiuta a individuare i punti critici in cui gli investimenti in tecnologia possono modificare rapidamente l’analisi costi-benefici.”
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Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com