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Preguntas y respuestas sobre aleaciones de cobre en uso para acuicultura Preparado por: Dr. Felipe Hurtado F. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

El desarrollo de este documento a través de preguntas y respuestas tiene como alcance el introducir a lectores no especialista en el tema en la temática de Uso de Aleaciones de Cobre en la Acuicultura, sin embargo tiene la particularidad si se desea profundizar, el lector puede acceder o buscar las referencias que son citadas a lo largo de las distintas temáticas que son abordadas, lográndose así una mayor profundización y comprensión del tema en cuestión. Sin embargo es importante recalcar que el presente documento tiene un mayor énfasis en la aplicación de mallas de aleación de cobre en la acuicultura.

Sobre la actividad de acuicultura 1. Que se entiende por la actividad de acuicultura? Conjunto de actividades tecnológicas orientadas al cultivo o crianza de especies acuáticas, que abarca su ciclo biológico completo o parcial y se realiza en un medio seleccionado y controlado, en ambientes hídricos naturales o artificiales, tanto en aguas marinas, dulces o salobres, que implica por un lado la intervención en el proceso de crianza para mejorar la producción y por el otro la propiedad individual o empresarial del stock cultivado. 2. Qué participación a nivel mundial presenta la producción acuícola en ambientes marinos, dulce acuícola y estuarino o salobre? A nivel mundial la acuicultura se desarrolla en tres ambientes. El primeros de ellos en términos de producción corresponde al cultivo en ambiente de agua dulce, representando el 56% de la producción mundial, seguida de la producción en ambiente marino con un valor de participación del 36% y finalmente el ambiente salobre con un valor de 8%; aproximadamente (Estadísticas FAO, 2008). Sin embargo es en el ambiente marino donde se proyecta el mayor crecimiento en el mediano y largo plazo. 3. Que recursos y tecnologías de cultivo se utilizan en ambientes marinos? Los principales recursos que se cultivan en ambiente marino corresponden a peces y moluscos. Para el caso de los peces, estos son cultivados preferentemente por sistemas balsas-jaulas, entendiendo a jaula a la componente del sistema que confina a los peces en cautiverio y que son construidos por paños de redes flexibles (paños de fibras sintéticas), semi-rígidas (por ejemp. Aquagrid, Kikkonet) y rígidas (acero galvanizado, aleaciones de cobre). Y balsa a la estructura u artefacto naval que cumple la función de sostener la jaula lo que según su funcionalidad pueden ser clasificados como: a) jaulas flexibles y fijas, b)

jaulas rígidas y fijas y por último c) jaulas rígidas y sumergibles1. Siendo esta última clasificación, utilizadas preferentemente para ambientes de cultivo oceanográficamente expuestos (en términos de oleaje y corrientes). Mientras que las dos primeras se instalan en ambientes protegidos o semi expuestos en superficie.

Sobre las aleaciones de cobre 4. Qué tipo de materiales tradicionales existen para la construcción de jaulas/mallas en acuicultura? Los materiales comúnmente utilizados para la construcción de jaulas/mallas en todo el mundo son aquellos elaborados a partir de fibras sintéticas como el: nylon, poliéster, polipropileno, polietileno, alambre recubierto de plástico, caucho, acero galvanizado y otros productos patentados, como el Spectra™, Thorn-d™ y Dyneema™. Cada uno de estos materiales es seleccionado por distintas razones, incluyendo la viabilidad del diseño, la resistencia del material, el costo y la resistencia a la abrasión. 5. Cuáles son los tipos de aleaciones de cobre utilizadas en acuicultura? Las aleaciones comúnmente utilizadas son las de cobre-zinc (siendo la más utilizada la UR30™). Actualmente se están realizando investigaciones, que incluyen demostraciones y experimentos, en otras dos aleaciones: cobre-níquel y cobre-silicio. Cada una de estas aleaciones tiene la capacidad inherente para reducir la contaminación biológica, el fouling (acumulación indeseada de algas y otros organismos en la superficie de las jaulas), las enfermedades y por ende la necesidad de antibióticos. Por otra parte y consecuencia de la no adherencia del fouling, las mallas se presentan limpias manteniendo una circulación constante de agua y por ende de oxigenación. 6. Cómo actúan estas aleaciones de cobre en el medio marino? Las propiedades antimicrobianas, fungicidas y alguicidas de las aleaciones de cobre, previenen el fouling, el que puede definirse como la acumulación, adhesión y crecimiento indeseable de microorganismos, algas, invertebrados marinos (por ejemplo moluscos) y otros organismos, en las estructuras marinas (jaulas). Al inhibir el crecimiento de microorganismos (capa de biofilm), las jaulas construidas de aleaciones de cobre evitan los necesarios y costosos cambios de mallas/redes, a la vez que permite tener un ambiente más limpio y saludable para el cultivo de peces. Por otro lado, las aleaciones de cobre tienen propiedades estructurales y de resistencia a la corrosión en los ambientes marinos. 1

http://www.fao.org/fishery/gisfish/cds_upload/1157119747117_Optim_Tenerife.pdf

7. Qué es el UR30™? Producto comercial, perteneciente a la empresa Mitsubishi-Shindoh Co. Ltd., quien ha desarrollado una aleación propia denominada UR30™, específicamente diseñada para su uso en operaciones acuícolas. La aleación está compuesta por 64% de cobre, 35,1% de zinc, 0,6% de estaño y 0,3% de níquel. El sistema UR30™ de aleación de cobre es el resultado de muchos años de innovación metalúrgica. Es la única aleación de cobre desarrollada específicamente para uso en la acuicultura. Sus propiedades Ultra Resistentes (UR) y el hecho de ser totalmente reciclable la convierten en la alternativa ideal para la crianza de peces en forma rentable y sustentable. Información adicional sobre el UR30™ puede encontrarse en los siguientes sitios de internet: 1) Composición química: http://www.mitsubishi-shindoh.com/en/urchem.htm 2) Propiedades físicas: http://www.mitsubishi-shindoh.com/en/urphys.htm 3) Diámetros disponibles: http://www.mitsubishi-shindoh.com/en/ursize.htm 4) Resistencia a la corrosión: http://www.mitsubishi-shindoh.com/en/urcorr.htm 5) Propiedades mecánicas: http://www.mitsubishi-shindoh.com/en/urmech.htm Sobre las mallas de cobre 8. Cuándo se crearon las primeras mallas? En los últimos 25 años, los beneficios demostrados por las aleaciones de cobre han llamado la atención de la industria acuícola. La industria está activamente desplegando el uso de redes y de materiales estructurales a gran escala comercial en las operaciones de cultivo en todo el mundo. Las primeras mallas/jaulas fabricadas a partir de aleaciones de cobre fueron construidas en los años ’90, en Japón. Desde el año 2008, también son construidas en Chile.2 9. Las mallas son fabricadas sólo con cobre? Las mallas son elaboradas a partir de material que contiene aleación de cobre con otros compuestos, tales como el zinc (actualmente utilizado a escala comercial), níquel y silicio (estas dos últimas aleaciones aún bajo estudio para su uso en la acuicultura). La composición de las aleaciones puede ir variando según las características y funcionalidad que se quiere dar a la malla/red. 

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Aleaciones de Cobre-Zinc: la empresa Mitsubishi-Shindoh Co. Ltd., ha desarrollado una aleación propia denominada UR30™, específicamente

Ecosea Farming S.A. (www.ecosea.cl)

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diseñada para su uso en operaciones acuícolas. La aleación está compuesta por 64% de cobre, 35,1% de zinc, 0,6% de estaño y 0,3% de níquel. Tiene una resistencia mecánica a la abrasión cuando se utiliza en cables, eslabones de cadenas, tejidos u otro tipo de mallas flexibles. Las tasas de corrosión dependen de la profundidad de inmersión y de las condiciones del agua de mar. El promedio en la tasa de corrosión es 90 de cobre. En estas aleaciones, la cantidad de bacterias disminuyó 1.5 a 2 log sobre los 45 min y declinó a cero a los 60 min. A diferencia de las aleaciones de 90% de cobre y 10% níquel y la compuesta por 65% de cobre, 17% zinc y 18 níquel, que causaron la reducción bacteriana a los 75 y 90 min, respectivamente. Por último, la superficie de acero inoxidable, no presentó reducción bacteriana en 90 min de exposición. (Michels y col., 2005). En el trabajo de Noyce y col. (2005)9, al comparar la eficacia de tres superficies: 100% cobre, cobre-zinc (80% cobre y 10% zinc) y acero inoxidable, ante tres cepas de Staphylococcus aureus methicillin resistente (MRSA) a 20ºC, se observó que la superficie 100% cobre, produjo reducción bacteriana alrededor de los 30 min y la muerte a los 45, 60 y 90 min. Sin embargo, la aleación cobre-zinc tendió a la reducción bacteriana en un periodo de tiempo considerablemente mayor, a las 3 h, y la muerte después de las 4.5 h de exposición. 12. Qué es el fouling o biofouling? El fouling es uno de los problemas más importantes en la acuicultura. Este problema ocurre en estructuras de materiales distintos a las aleaciones de cobre, en los ambientes marinos, que incluyen las superficies de las jaulas y las redes. En mediciones realizadas en una operación acuícola en Tasmania, se observó que el área abierta de una malla sumergida durante sólo 7 días, disminuyó en un 37% como consecuencia del fouling. El proceso de fouling comienza con la formación de una primera capa denominada biofilm (capa de bacterias) que es la responsable y precursora del posterior asentamiento de futuras esporas de algas, larvas marinas invertebradas, y otros organismos, se adhieren a las superficies sumergidas en medios marinos (por ejemplo, las redes que contienen los peces en la acuicultura). Luego, las bacterias favorecen la adhesión de otros colonizadores secundarios indeseados que terminan por cubrir en casos extremos la totalidad de la malla, impidiendo así la circulación de agua. El fouling tiene un fuerte impacto negativo en las operaciones acuícolas. Con esta contaminación se inhibe el flujo de oxígeno, de agua y de nutrientes. Como resultado, se presentan enfermedades más frecuentes (de ha detectado presencia de importantes patógenos que producen enfermedades como SRS, IPN en la composición del fouling, pudiéndose determinar el fouling como reservorio), aumenta la muerte 9

Noyce J., Michels H. y Keevil W (2005). Potential use of copper surfaces to reduce survival of epidemic meticillin-resistant Staphylococcus aureus in the healthcare environment. Journal of Hospital Infection. 63, 289-297.

de los peces, disminuyen las tasas de crecimiento, se deben realizar cosechas prematuras, reducción en el valor y en rentabilidad de los productos y un impacto adverso en el ambiente cercano a los cultivos. Por otro lado, el fouling hace aumentar enormemente el peso de las redes sumergidas. Esto frecuentemente provoca la ruptura de las redes y en costos adicionales de mantenimiento de las mismas. Para combatir los efectos que tiene el fouling sobre las redes y los peces, se deben aplicar productos químicos (con el consecuente impacto negativo sobre el medio ambiente acuático) y antibióticos (que pueden tener efectos en la salud de los consumidores en el largo plazo). En otros casos, lo más común es aplicar pinturas/recubrimientos anti-fouling (especialmente en redes de nylon), pero el efecto dura un periodo de tiempo limitado, comprendido entre semanas hasta seis u ocho meses. Sin embargo, la duración como anti-fouling va a depender del número de lavados a los que la red ha sido sometida y a la operación de ésta, tanto en su instalación como en su retiro. La industria acuícola está abordando actualmente los impactos ambientales negativos que tienen sus operaciones. A medida que la industria evoluciona, se espera que surja una industria acuícola sustentable y responsable con el medio ambiente. Muy relacionado con esto, está el uso de materiales anti-fouling, anti-corrosión y con fuertes propiedades estructurales, tales como las aleaciones de cobre. 13. Qué efecto tienen las aleaciones de cobre sobre el fouling?10 La industria acuícola está enfrentando el desafío de ser sustentable, lo que involucra entre otros tema, la mantención de los peces limpios, bien alimentados, sanos y en ambientes que impidan el hacinamiento. Una de las soluciones para mantener los peces sanos es mantenerlos en redes y estructuras construidas de aleaciones de cobre por sus propiedades de anti-fouling. Los investigadores atribuyen la resistencia del cobre al fouling, aún en aguas templadas, a dos posibles mecanismos: 1) A través de una secuencia que retrasa la colonización mediante la liberación de iones de cobre que son antimicrobianos, que impide la formación de la película de biofilm sobre las superficies marinas, siendo esta película la precursora y activadora de las incrustaciones futuras por otros organismos que conforman finalmente el fouling 2) Separando las capas/films que contienen productos corrosivos y las esporas de organismos menores o macros.

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http://www.copper.org/Applications/cuni/txt_references.html#General

El requisito más importante para una óptima resistencia al fouling es que las aleaciones de cobre deben estar libremente expuestas o aisladas eléctricamente desde aleaciones menos nobles y desde protecciones catódicas. En caso contrario, estas aleaciones menos nobles y protecciones catódicas impiden la liberación de los iones de cobre desde los films/capas superficiales y, por lo tanto, reduce la resistencia al fouling. A medida que las temperaturas aumentan y la velocidad del agua disminuye, las tasas de fouling aumentan dramáticamente. Sin embargo, se ha observado la resistencia del cobre al fouling incluso en aguas templadas. Estudios realizados en la bahía La Herradura, Coquimbo, Chile (zona en la que las condiciones del fouling son extremas, han demostrado que la aleación de cobre-níquel (90% cobre y 10% níquel) evita la incrustación de micro y macro-organismos.11 En este contexto, en al año 2007 se llevaron a cabo experiencias por ADL Diagnostic Chile Ltda. en conjunto con INTESAL12 en las cuales se evaluó el poder como antifouling a través de experiencia “in situ”, con el uso de bastidores (marco de PVC) sumergidos a distintas profundidades y en distintos centros de cultivos de salmones, pudiéndose evidenciar y comprobar que la actividad anti-fouling durante un periodo de 1 año mediante mallas tradicionales de PA (con pintura antifouling) y mallas rígidas de acero galvanizado y mallas de aleación de cobre UR-30TM, lo que permitió evidenciar la no existencia de fouling en ninguno de los centros de cultivo para el caso de los bastidores con mallas de aleación de cobre UR-30. Sin embargo, en los testigos con superficie de nylon, se observó incrustaciones de fouling en el periodo de observación. Los bastidores de nylon con pintura anti-fouling en los mismos centros que los bastidores de UR30™ descritos anteriormente, al término del estudio presentaron cobertura de fouling abundante, con valores de 80 y 100%. Para el caso de los bastidores (PCV) con malla de nylon, se pudo observar la presencia en los primeros muestreos de comunidades compuestas por diatomeas, briozoos y algas. Luego, estas especies fueron desplazadas y las estructuras de PVC y paño fueron colonizados por algas como enteromorpha, ulva, hydrozoa, además balánidos y semillas de mitílidos. 14. Las propiedades antimicrobianas de las aleaciones de cobre, aplicadas en las mallas, se va perdiendo en el tiempo? No existe pérdida de esta propiedad en el tiempo, debido a que toda la estructura o la aplicación están construidas con la aleación de cobre. No se trata de un recubrimiento

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“Environmental performance of copper alloy mesh in marine fish farming: The case for using solid copper alloy mesh”, The International Copper Association, Ltd. (ICA), November 18, 2009 (www.copper.org) 12 Proyecto Codelco I“Orange Fiire UR-30”, Elaborado Por Adl Diagnostic Chile Ltda para Intesal, Julio 2007

o de un baño de la aleación sobre otro material que se vaya perdiendo en el tiempo con el desgaste o corrosión. 4. Se están generando estudios que respalden las bondades de las mallas de aleación de cobre? Respecto al efecto de las aleaciones de cobre utilizadas en la construcción de mallas/redes en la industria acuícola, la Universidad de New Hampshire está realizando experimentos bajo el auspicio de la International Copper Association (ICA) para evaluar la respuesta de estas aleaciones en la estructura, hidrodinámica y antifouling de las redes. Los factores que deben determinarse a partir de estos experimentos son: arrastre, carga dinámica de la jaula, pérdida de material y crecimiento biológico. Estos factores han sido bien estudiados en las redes de nylon pero no completamente en las redes de aleaciones de cobre. Esta información ayudará a lograr el diseño óptimo de las jaulas construidas con estas aleaciones de cobre. El Instituto de Investigación Pesquera de China del Este (East China Sea Fisheries Research Institute), ubicado en Shanghai, está también realizando investigaciones experimentales de las aleaciones de cobre para la ICA. Finalmente en Chile se está llevando a cabo la investigación a través del Consorcio Tecnológico CT-OOA (por el cual se creó la empresa Ecosea Farming S.A13) en la cual se crearon las primeras balsas en Chile de 30x30x15 de profundidad (zona protegida) con mallas de aleación de cobre UR-30 y los dos primeros prototipos de balsas sumergibles con mallas de aleación de cobre UR-30 para zonas expuestas. En este sentido se están evaluando el comportamiento en el tiempo de las mallas en relación su corrosión y desgaste para ambas zonas de cultivo. Y por otra parte se están evaluando los beneficios que trae esta tecnología en los indicadores productivos como factor de conversión, tasa de crecimiento, mortalidad y costos asociados a la operación para las especies salmón del atlántico y trucha arcoíris. Uso 15. Al ser usado en agua de mar, las mallas se ven afectadas por la corrosión? Las aleaciones de cobre utilizadas en agua de mar en general tienen baja velocidad de corrosión, pero también tienen una alta resistencia a muchas formas de corrosión focalizada. Se dispone de una discusión técnica sobre varios tipos de corrosión, consideraciones a tener sobre las aplicaciones (por ejemplo, profundidad de las instalaciones, efecto de aguas contaminadas, condiciones del mar) y las características

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Para mayor información de los resultados del proyecto entrar a Ecosea Farming S.A. (www.ecosea.cl)

de la corrosión en varias aleaciones de cobre usadas en las redes (es decir, cobreníquel, cobre-zinc y cobre-silicio). En este contexto se ha podido determinar que en experiencias en el campo de la acuicultura, aleaciones como la UR-30TM 14 ha logrado los mejores resultados en comparación a otras aleaciones, presentando un buen comportamiento en términos de su corrosión, pudiéndose observar valores menores a los 4 m), se puede optar a tecnología con balsas sumergibles, donde esta particularidad del desgaste se ve minimizada fuertemente. Impactos 26. Con las actuales tendencias sobre acuicultura sustentable, cómo están mallas afectan al medioambiente? Las mallas de cobre tienen varios beneficios medioambientales, entre ellos: prevenir el escape de peces; evitar el uso de pintura anti-fouling; disminuir los movimientos de camiones y naves asociados a la operación de redes convencionales; contribuir a la disminución de las emisiones de CO2 respecto a la tecnología convencional. Adicionalmente, se ha demostrado que las mallas construidas a partir de aleaciones de cobre son 100% reciclables. Por otro lado, recientes análisis del ciclo de vida del cobre indican que su producción libera menos CO2 hacia la atmósfera que la extracción de acero, aluminio y níquel, entre otros; su reciclaje genera mucho menos CO2 que la producción de cobre virgen. A medida que las jaulas de acuicultura confeccionadas con UR30™ empiecen a fabricarse y distribuirse a gran escala en la industria acuícola, se espera que una parte cada vez mayor del metal usado en las mismas sea cobre reciclado, lo cual reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero y la energía incorporada en el material.19 27. Ha sido analizado el uso de aleaciones de cobre en la industria acuícola dentro del marco de las nuevas normas sobre Acuicultura Sustentable?

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En el marco de los Diálogos en Acuicultura, convenidos por la World Wildlife Fund (WWF), la ICA (International Copper Association) ha participado activamente y ha identificado los siguientes 7 aspectos clave en los que con el uso de aleaciones de cobre en el cultivo del salmón la industria puede verse beneficiada:20 1) Impactos bentónicos y selección de sitios (WWF): Mayor tasa de conversión de alimento debido al menor estrés y mayor oxigenación que reduce el consumo de alimentos para la producción de igual biomasa (ICA). 2) Insumos químicos (WWF): Evita el uso de productos químicos para eliminar los parásitos; Evita el uso de antibióticos; Evita el uso de anti-incrustantes (anti-foulants) que pueden asentarse en el fondo del océano (ICA). 3) Enfermedades/parásitos (WWF): La ausencia de fouling elimina las condiciones que favorecen el crecimiento de patógenos y parásitos cerca de los peces (ICA). 4) Escapes (WWF): La mayor resistencia de los materiales de la red derrota a los depredadores (ICA). 5) Alimento (WWF): La mayor tasa de conversión y la baja mortalidad, reduce el consumo de alimento para la producción de una misma biomasa (ICA). 6) Carga de nutrientes y capacidad de carga (WWF): Las jaulas sumergibles fabricadas con materiales de cobre son ideales para el uso en alta mar, donde las corrientes son más fuertes y hay una mayor profundidad, lo que provoca la dispersión del exceso de alimentos y de residuos de pescado, y donde el desempeño del anti-fouling reduce los indeseables cambios de las mallas o su limpieza (ICA). 7) Asuntos sociales (WWF): Limita el uso de buzos para limpiar y/o cambiar las redes, mejorando así la seguridad del trabajador. Por otro lado, la industria está desarrollando sitios en alta mar, con alimentación automática y la integración de fuentes de energía renovables (ICA). 28. Existe un impacto negativo sobre el medio ambiente? No existen impactos negativos sobre el medio ambiente, sin embargo en Chile se está llevando un estudio de Ecotoxicología en ambiente salino y dulce, llevado a cabo por la Pontificia Universidad Católica de Santiago con el fin de respaldar científicamente este beneficio del uso de las aleaciones de cobre en acuicultura por el aporte a la sustentabilidad de la industria en Chile.

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“Environmental performance of copper alloy mesh in marine fish farming: The case for using solid copper alloy mesh”, The International Copper Association, Ltd. (ICA), November 18, 2009 (www.copper.org)

Costo 29. Cuál es la relación entre el precio de las mallas de cobre y las mallas tradicionales? Actualmente se están realizando evaluaciones del impacto económico que tiene el uso de este tipo de mallas y jaulas en las operaciones acuícolas, dado que directamente su precio no es un indicador por sí mismo, sino que deben ser evaluados todos los beneficios que conlleva la utilización de estos materiales, principalmente en la mejora de la productividad. Ventajas 30. Cuáles son las ventajas y beneficios del uso de las mallas de cobre en relación a las mallas tradicionales? Los beneficios se pueden agrupar en las siguientes categorías21: 1) Beneficios Medioambientales:     

Previene el escape de peces; Evita el uso de pintura anti-fouling; Disminuye los movimientos de camiones y naves asociados a la operación de redes convencionales; Son 100% reciclables al final de su ciclo de vida (las mallas UR30™ pueden tener aproximadamente un 40% de cobre reciclado); Contribuyen a la disminución de las emisiones de CO2 respecto a la tecnología convencional.

2) Beneficios Productivos y Operacionales:   

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No necesita cambio de malla durante 5 años (las mallas convencionales requieren cambios en un periodo de entre 2 a 4 meses); Disminuye el manejo de peces al no necesitar cambio frecuente de mallas, lo que conlleva a la reducción de los daños, el estrés y la mortalidad de los peces; No acumulan fouling (en ocasiones, una extracción o remoción 1-2 veces/año extrae todas las algas que pudiesen haber quedado atrapadas, enredo mecánico), lo que disminuye la concentración de parásitos y patógenos presentes en él; Disminuye drásticamente la frecuencia de limpieza de malla, entre 1 a 2 al año, dependiendo de las condiciones del sitio, mejora el flujo de agua y la oxigenación, al mantenerse constante la abertura de malla, mejorando la salud de los peces y la tasa de crecimiento;

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Reduce o evita pérdidas y daños por ataque de depredadores (lobos marinos, focas, tiburones); No se necesita el uso de mallas loberas perimetrales; Disminuye la frecuencia y profundidad de buceo; Disminuye la deformación y mantiene el volumen de la jaula constante durante toda su vida útil, permitiéndose así una que la densidad estimada teórica sea igual a la densidad funcional o real; Pueden ser instaladas en las balsas jaulas actualmente en uso en la industria acuícola, con pocas modificaciones; Necesitan menos horas de buceo, reduce los costos y mejora la seguridad de los trabajadores; Impide el robo de peces, a diferencia de las jaulas de malla de polímero que son fáciles de cortar; Mantiene el volumen de mallas al resistir la deformación causada por las corrientes; Elimina la necesidad de mantener redes adicionales para realizar los cambios.

3) Experiencia y resultados comprobados: la empresa Van Diemen Acquaculture22, ubicada en Tasmania (Australia), ha utilizado esta tecnología de las mallas de aleación de cobre UR30 desde el año 2005 en el proceso de engorda de Salmones del Atlántico, logrando mejoras tanto en la salud de los peces como en el costo de producción. Cuantitativamente, en los últimos 3 años han logrado mejorar en un 15% la tasa de conversión (FCR); disminuir la mortalidad desde el 18-20% al 10-12%; reducir el costo de alimentación en un 15%; reducir la limpieza de las mallas a 1-2 veces/año; disminuir la pérdida o el ataque de depredadores desde un 3-5% a un 0-1%. Desventajas 31. Cuáles son las desventajas del uso de las mallas de cobre? Una desventaja aparente (aún no demostrada en el tiempo) es el costo que tiene la compra de este tipo de productos en comparación a las mallas tradicionales de fibras sintéticas. Por ello, actualmente existe también la posibilidad de arrendar la jaula, con opción o no de compra en el tiempo. Otras aplicaciones para la industria acuícola 32. Además de las mallas/redes/jaulas, qué otras aplicaciones podemos encontrar en la industria acuícola actualmente?

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“Environmental performance of copper alloy mesh in marine fish farming: The case for using solid copper alloy mesh”, The International Copper Association, Ltd. (ICA), November 18, 2009 (www.copper.org)

Debido a la combinación de propiedades antimicrobianas y de resistencia a la corrosión, hacen que las aleaciones de cobre sean un material deseado para distintas aplicaciones en ambientes marinos, tales como: tubos para condensadores; bocatomas, filtros, cascos de buques, estructuras y recubrimiento de estanques en piscicultura. En este contexto, experiencias realizadas por Fundación Chile23 en el año 2009 para evaluar el uso de materiales de cobre en la etapa de incubación de ovas de salmón, como controlador de problemas sanitarios, se diseñó una experiencia en que se utilizaron materiales de cobre en un sistema de incubación similar al usado productivamente. Se evaluaron parámetros tales como la calidad microbiológica del agua, la acumulación de cobre en tejidos, la presencia de cobre en agua, y parámetros productivos, como la mortalidad. En la etapa de incubación de ovas no se observó un efecto sanitizante de estos materiales sobre la calidad microbiológica del agua, sin embargo, se observó la disminución de la mortalidad derivada de enfermedades fúngicas. En cuanto a la acumulación de cobre en agua y tejidos, si bien hay diferencias entre los tratamientos, éstas no alcanzan a los niveles descritos como tóxicos. Finalmente, no se observó diferencia en la tasa de anormalidades observada entre los grupos control y los grupos tratamiento. Por lo tanto, el cobre podría ser utilizado para el control de enfermedades fúngicas en la etapa de incubación de ovas, donde este tipo de patología es la de mayor importancia. Por otra parte, también se pudo concluir que no hay evidencia de bioacumulación al largo plazo en alevines incubados en bandejas de cobre, comparados con el grupo control. Sólo se observa un aumento transitorio de los niveles de cobre en el día 9, lo que ocurre incluso en el grupo control y que podría tratarse de un mecanismo de defensa de la ova (Finn, 2007), en el que el corion acumula pasivamente metales pesados y sustancias xenobióticas en su superficie. Posterior a la eclosión, estos niveles disminuyen y, eventualmente, no se ven diferencias significativas entre los contenidos del grupo control y del grupo expuesto a cobre. No se observa un efecto sanitizante ni del cobre ni del filtro metalfoam que refleje en una mejor calidad de agua. Las mediciones de carga bacteriana y de flavobacterias, son similares entre los tratamientos durante el curso de la experiencia, y no existen diferencias que demuestren un mejor efecto de materiales de cobre con respecto al grupo control. No hay diferencias entre los datos de talla al final de la experiencia entre los grupos, ni tampoco mayor incidencia de deformidades en el grupo cobre con respecto al control. Existen diferencias significativas entre la mortalidad observada entre los tratamientos 23

“Uso de materiales de cobre en incubación de ovas de salmón para la reducción de problemas sanitarios”. En el marco del Acuerdo de asistencia técnica entre Fundación Chile, Internacional Copper Association y Codelco, Septiembre 2009.

y el grupo control, siendo mayor en este último. El mayor efecto se encuentra en el grupo cobre. Básicamente lo que se observa es una menor mortalidad por hongo, probablemente saprolegnia. Esto sería debido a que de alguna forma, la lámina de cobre impediría la formación de miscelio en contacto con ella y su proliferación a ovas o alevines adyacentes. Por ello, la infección secundaria a la muerte de una ova o alevín de saco, no ocurriría. El potencial uso de materiales de cobre para controlar este efecto podría tener efectos importantes a nivel productivo, no sólo por la disminución de la incidencia de enfermedades fungosas y el la disminución de tratamientos requeridos, sino por la disminución de frecuencia, o incluso el no requerimiento del proceso de picaje, altamente demandante de mano de obra y que se realiza además en condiciones de bajas temperaturas y escasa luz. Aplicaciones en otras industrias 33. Actualmente, se está utilizando el cobre en otras aplicaciones por su efecto antimicrobiano? La Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) considera al cobre y sus aleaciones un agente bactericida efectivo contra cinco patógenos humanos importantes (Staphylococcus aureus, MRSA, E. coli O157:H7, Enterobacter aerogenes y Pseudomonas aeruginosa), incluida la bacteria MRSA que es multirresistente a varios antibióticos. Además, pruebas adicionales han demostrado que el cobre es efectivo contra muchas otras bacterias y virus, en especial la influenza tipo A. Esto ha llevado a la construcción de diversas aplicaciones (superficies de contacto) en los siguientes sectores:24       

Salud Alimentos y Hoteles Sector público y educación Transporte público Instalaciones deportivas Equipos y sistemas de aire acondicionado Otros usos en superficies de contacto

Información adicional 34. Cuál es la empresa que diseña, construye e instala las mallas de cobre en Chile?

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The Offical Brand of the World’s Most Effective Antimicrobial Touch Surface Material (http://www.antimicrobialcopper.com/us/markets--applications.aspx)

En Chile, las mallas de cobre están siendo vendidas por la empresa Ecosea Farming S.A. ubicada en Puerto Montt. Esta empresa fue fundada en el año 2007 y cuenta como socios estratégicos a Codelco, International Copper Association (ICA), la Universidad de Concepción, la Pontifica Universidad Católica de Valparaíso, Fundación Chile y Sitecna. Actualmente las mallas rígidas de aleación de cobre UR30™ se fabrican a través de la Empresa INCHALAM donde son tejidas bajo estándares de Ecosea Farming. Esta tecnología es el resultado de muchos años de innovación. En el año 2008 con la asesoría de Ashimori Industry Co. se instaló en el sur de Chile (Ilque), 2 jaulas de 30 x 30 x 15 metros de profundidad, las que fueron adaptadas a la infraestructura existente.25 Posteriormente el proceso de armado e instalación de las mallas de aleación de cobre en el centro de cultivo en cuestión es realizado por la empresa Ecosea Farming S.A. 35. Dónde se puede encontrar más información sobre el uso no tradicional del cobre? Existen innumerables documentos que respaldan las aplicaciones de las aleaciones de cobre. A continuación se entrega un listado tanto de documentos como de sitios en internet que complementan estas “Frecuently Asked Questions”: 1) Documentos sobre el uso de aleaciones de cobre en la Industria Acuícola:          

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Design Guide-Copper Alloy Mesh in Marine Aquaculture 1984 International Copper Research Association (INCRA) 704/5 Metal Corrosion in Boats Nigel Warren Adlard Coles Nautical 1998 Galvanic Corrosion: A Practical Guide for Engineers. R. Francis. 2001 NACE Press Marine Corrosion Causes and Prevention F. LaQue. John Wiley and Sons 1975 The Selection of Materials for Seawater Cooling Systems: A Practical Guide for Engineers. R.Francis. 2006 NACE Press Guidelines for the Use of Copper Alloys in Sea Water. A.Tuthill. 1987. CDA/ Nickel Institute Publication The Brasses: Properties and Applications. CDA UK Publication 117 SINTEF report: Application of brass net cages in Norwegian aquaculture – environmental analysis, Project number 840145.01 April 2005 SINTEF report: Application of brass net cages in Norwegian aquaculture – strength analysis, Project number 840145.01 June 2005 Peterson, L. K., J. M. D”Auria, B. A. McKeown, K. Moore and M. Shum. 1991. “Copper levels in the muscle and liver tissues of farmed Chinook salmon”

Ecosea Farming S.A. (www.ecosea.cl)

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

Copper in the Ocean Environment, Neal Blossom, American Chemet Corporation ICA Project 438: Experimental usage of copper nickel alloy mesh in aquaculture, Mario E. Edding, Hector Flores, Claudio Miranda, Universidad Católica del Norte, July 1995 Anti-foulings: The Legislative Position by Country, Key Points Summary, International Coatings, Ltd., February 2004 update. Provided by Carol Powell, consultant to UK CDA ICA Report: “Environmental performance of copper alloy mesh in marine fish farming: The case for using solid copper alloy mesh”, The International Copper Association, Ltd. (ICA), November 18, 2009

2) Sitios de Internet:     

http://www.copper.org/ http://www.antimicrobialcopper.com/ http://www.ecosea.cl/ www.coppernickel.org/ http://www.mitsubishi-shindoh.com/en/urphys.htm