Aquaponics sử dụng nước giàu chất dinh dưỡng do cá tạo ra (nuôi trồng thủy sản) có thể được sử dụng để bón phân cho cây trồng (thủy canh) trong một hệ thống khép kín, không cần đất với sự trợ giúp của vi khuẩn phát triển tự nhiên trong hệ thống. Những mô hình sản xuất lương thực này bắt chước quá trình thụ tinh xảy ra trong hệ sinh thái sông và hồ. Chất thải rắn của cá cho đến nay vẫn là sản phẩm phụ không có giá trị đặc biệt. Nhưng một dự án nghiên cứu tại Đại học Gothenburg đã sử dụng chất thải để tạo ra khí sinh học có thể góp phần đáp ứng nhu cầu năng lượng của các trang trại aquaponics.

“Bằng cách phá vỡ phân cá trong môi trường yếm khí – được gọi là quá trình tiêu hóa – chúng ta có thể thu được hỗn hợp khí đậm đặc gồm 70% khí mê-tan có thể được sử dụng làm nhiên liệu. Điều này có thể làm cho aquaponics trở thành một nguồn năng lượng”, Victor Lobanov, nghiên cứu sinh tiến sĩ về sinh học biển tại Đại học Gothenburg cho biết

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các chất dinh dưỡng được giải phóng trong quá trình tiêu hóa chất thải dễ dàng có sẵn cho cây trồng hơn so với các giải pháp dinh dưỡng tổng hợp.

“Chất thải của cá chứa rất nhiều chất dinh dưỡng. Lobanov cho biết những thứ này cũng có thể sử dụng được trong aquaponics để cho phép sản xuất lương thực bền vững hơn so với hiện nay.

Một lợi ích khác là carbon dioxide được tạo ra khi khí sinh học được sử dụng làm nhiên liệu, đây là chất bổ sung cần thiết khi cây trồng được trồng trong không gian kín, chẳng hạn như nhà kính.

Nhân rộng hệ thống

Hiện tại, quy trình phân hủy mới chỉ được thử nghiệm trong môi trường phòng thí nghiệm, nhưng một thử nghiệm trong cơ sở aquaponics thương mại sẽ bắt đầu vào mùa hè này. Nó sẽ cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc về phương pháp này có thể xử lý các nhiễu loạn đối với hệ thống tốt như thế nào và những gì cần phải làm để tạo ra một đường ống tiêu hóa mạnh mẽ hơn. Mục tiêu của Lobanov là tạo ra các hệ thống tiêu hóa mô-đun có thể được tích hợp vào các cơ sở nuôi trồng thủy sản và aquaponic hiện có.

Có sự quan tâm đáng kể từ ngành công nghiệp và công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng chăn nuôi khác như chăn nuôi lợn. Bùn còn sót lại sau quá trình phân hủy vẫn cực kỳ bổ dưỡng và có thể được sử dụng để bón ruộng theo cách truyền thống. Trong quy trình mới này, lượng bùn còn sót lại và đặc biệt là khả năng phú dưỡng của nó sẽ giảm đi.

“Ở nhiều quốc gia, số lượng phân bón được sản xuất trong chăn nuôi gia súc là một vấn đề. Nó chỉ có thể được sử dụng trên các cánh đồng vào những thời điểm nhất định trong năm và việc loại bỏ chất thải khỏi trang trại có liên quan đến chi phí bổ sung trong quá trình bơm và vận chuyển. Lobanov kết luận: Quá trình tiêu hóa chất rắn của cá làm giảm lượng chất thải do các trang trại tạo ra đồng thời tạo ra năng lượng và phân bón tuyệt vời cho thủy canh.