Estrategias tecnológicas para mejorar cultivo de camarón

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Culiacán, Sinaloa.- En 2013, granjas de cultivo de camarón en estados como Nayarit, Sinaloa y Sonora se vieron afectadas con el virus de la mancha blanca. Según datos de la Comisión Nacional de Acuacultura y Pesca (Conapesca), las afectaciones llegaron a 50 por ciento del producto.

En el norte de Guasave, Sinaloa, la pérdida se cuantifica hasta en un millón de dólares por aproximadamente 600 hectáreas, afirma el equipo conformado por la doctora Carmen Lucía Moraila Martínez, investigadora de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), y sus estudiantes, quienes diseñaron una estrategia para evitar el estrés del camarón, principal causa, señalaron, del letal virus.

El origen

Fue el estudiante Ernesto Antonio Cervantes Jiménez, originario de Guasave, quien habita cerca de granjas de camarón, quien encontró un rezago en la tecnología que requieren los productores.

“Ellos manejan agua de mar y la corrosión es muy alta, o no tienen instalaciones eléctricas y es difícil llevar electrónica a esas áreas. También les afectan mucho las enfermedades en el camarón porque no tienen un parámetro de la calidad del agua. No llevan un muestreo preciso. El método que utilizan es meter una charola al estanque, retiran el camarón de su hábitat natural, lo miden y pesan de manera manual, el camarón se estresa y vuelve dañado al estanque y muchas veces se muere en ese proceso”.

Moraila Martínez explicó que como una medida para evitar ese tipo de afectaciones al crustáceo, ella y sus estudiantes realizaron un desarrollo tecnológico que busca evitar el estrés del camarón.

Argumentaron que encontraron que, de forma empírica, productores miden el pH y la temperatura del agua. Sacan del agua camarón por camarón, lo miden y pesan y lo regresan al estanque, luego de haber expuesto el producto a diversos factores de contaminación.

“Esto comenzó hace un tiempo, con un equipo de estudiantes de la licenciatura en electrónica. Logramos realizar un dispositivo que ayuda en las granjas de camarón. Mediante una imagen es posible que el granjero calcule la masa del camarón, bueno, de cualquier pez, sin necesidad de tocarlo, en el interior del estanque”.

La tecnología consiste en un dispositivo con el que el usuario se comunica desde un teléfono celular. Ofrece medición de los parámetros del agua durante los cultivos, es decir, que no haya un aumento o descenso del pH, de la temperatura, del oxígeno. Así, el productor no tendría que tocar el camarón y exponerlo a contaminantes.

Con este dispositivo, los desarrolladores participaron en el Concurso Nacional de Expociencias. Ahora se encuentra en la fase de registro para patente, por parte del Parque de Innovación Tecnológica (PIT) de la UAS.

El proyecto

El sistema consiste en que, a través del tratamiento de imágenes, es posible calcular la masa, conociendo la densidad.

“Así podíamos aplicar un modelo matemático para calcular el área y mediante su densidad, la masa. Pensamos que esto nos podía predecir una fecha, por ejemplo, de cosecha de camarón, la cantidad de alimento mediante imágenes, y todo sin tener que sacar el producto del agua”.

El sistema permitiría la comunicación desde un teléfono celular a una especie de tubo instalado debajo del estanque. El sistema capturaría la imagen, esta llegaría al teléfono celular y pasaría a una computadora para el posterior análisis.

La innovación comenzó años atrás, cuando los estudiantes cursaban el primer grado de licenciatura. Ahora diseñaron otra parte del proyecto en el que piden al equipo que mida la calidad del agua: el pH, la temperatura y el oxígeno.

“Los granjeros nos comentaban que no veían problema en sacar el camarón y que este muriera, porque lo pesaban, lo medían y después lo consumían; pero si cambiaban, por ejemplo, parámetros como el pH del agua, un descenso puede ser que esté proliferando algún tipo de virus”, explicó la investigadora.

Sin embargo, los productores no podrían prever situaciones inesperadas. Con el sistema, para el caso del parámetro de la temperatura y en caso de que se les acabe el oxígeno, podrían detectar y enviar una señal de alerta.

“No les diremos cómo combatir un virus, en caso de que este exista, pero sí les diremos que su agua está siendo caldo de cultivo para un virus, así ya podrían ponerse en contacto con algún biólogo marino. Podemos prevenir, ofrecer los parámetros del agua en tiempo real. Lo interesante es que es posible llamar al equipo desde una aplicación móvil”.

La aplicación se encuentra aún en la fase de prototipo, y han realizado experimentos en granjas de Las Glorias, en el municipio de Guasave, Sinaloa.

“Todo lo mandamos llamar mediante una computadora. Después, con el conocimiento adquirido en computación, fuimos capaces de desarrollar la aplicación, mandar llamar al dispositivo y comenzar a medir cuando ellos quisieran”.

El grupo enfrentó además la falta de energía eléctrica en las granjas productoras, por lo que decidieron que el dispositivo debía funcionar sin necesidad de una red wifi, lo intentaron con Bluetooth y otras tecnologías. Encontraron que mediante esa conexión resolverían un rango de 10 metros, y funcionaría con un SMS o una llamada.

Posteriormente, la investigadora y sus estudiantes analizaron la posibilidad de instalar paneles solares para el abastecimiento de la energía eléctrica que requieren algunas computadoras y algunas luces. Para ello propusieron la utilización de material tipo orgánico, la cual trató en su tesis de maestría en física Edoardo Castaños Padilla, quien logró un nuevo material de tipo orgánico que culminó en una celda solar viva.

Se trata de un desarrollo de celda en conjunto con la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, bajo la asesoría de las doctoras Karina Alemán y Rosa Vázquez.

Una vez elaborada la celda, emprendieron la parte electrónica para caracterizarla electrónicamente, es decir, cómo convertir la energía que se capta en energía eléctrica.

“Uno de los problemas más importantes que tenemos, y es el que estamos estudiando, es encontrar un material que tenga la suficiente eficiencia para convertir la luz en energía: las celdas solares de silicio comercialmente ofrecen 25 por ciento de eficiencia, pero entre el polvo y que le pega la luz, se obtiene entre 15 y 17 por ciento. Estas que estamos haciendo están todavía en uno por ciento de eficiencia”.

La tecnología

Sobre los estudiantes que han colaborado, Ernesto Cervantes Jiménez participó en la estructura e instrumentación para mandar las señales a las tarjetas que otro estudiante —Martín Galaviz Bernal— programó, hacer la calibración manual y aislar los líquidos que manejan con la electrónica.

“Contribuí en los componentes a utilizar: por qué unos sí y otros no, cuáles favorecían. También tenía que considerar el menor consumo de energía, dado que estamos implementando en un área donde no se tiene fácil acceso. Tenía que reducir el consumo de todo lo que íbamos a utilizar en toda la estructura para que fuera ideal, adaptable en esas áreas”, dijo en entrevista.

Martín Galaviz Bernal participó en la programación como el responsable del control y automatización.

“He encontrado muchas dificultades, pero aprendí cosas que no conocía, me metí a análisis de imagen, cosas que jamás había volteado a ver. Comencé a programar tarjetas en lenguajes que no dominaba y, en sí, todo lo que hice era desconocido para mí”.

Su trabajo consistió en programar las tarjetas y el análisis de imagen. Debido a que las fotografías eran capturadas, se encargó del análisis de imagen por medio del macro de un software, ImageJ, que utilizan los biólogos en análisis de imagen principalmente.

Brayan Manuel Aguilar León, el tercer estudiante participante, colaboró en la instrumentación y lo necesario para el desarrollo.

“Era importante leer mucho sobre lo que eran las granjas, la problemática que tenían en ese tiempo, el rezago tecnológico que tenían, había muchas pérdidas. Otra cosa es que si nosotros podemos realizar este prototipo, podíamos mejorar la calidad del camarón. Esa fue básicamente la propuesta que quisimos mejorar”, concluyó.

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