養殖用の新しい閉鎖ケージ:技術と持続可能性

  • 新しい密閉式ケージは、技術的な膜、油圧制御、センサーを組み合わせて、魚の健康を改善し、逃亡や寄生虫を減らします。
  • Starfish、Aquatraz C2、Heimdall などのプロジェクトは、ノルウェーのイノベーションが高度な環境制御を備えた大量生産をどのように推進しているかを示しています。
  • Serge Ferrari の BlueSafe メンブレンおよびフレキシブル ケージにより、廃棄物の管理が改善され、汚泥を有機肥料として再利用できるようになります。
  • 先進的な閉鎖型ケージ、伝統的なケージとハパ、そしてCermaqのようなシステムを組み合わせることで、より持続可能で技術的に進歩した水産養殖が可能になります。

養殖用の新しい密閉式ケージ

環境への影響を最小限に抑え、魚の福祉を向上させるために設計された新しい閉鎖型養殖ケージシステムの登場により、養殖業は変革期を迎えています。数多くの試験プロジェクトや商業的なソリューションが、脱走や病気の発生を減らし、環境管理をより厳密に行いながら、より多くの、より良質な魚を生産できる可能性を示しています。

こうした状況の中、Starfish、BlueSafe、Aquatraz C2、Heimdallといったブランドや、柔軟性のある密閉型ケージ膜などが注目を集めている。後者は主にノルウェーで試験運用されているが、他の国々にも展開が進んでいる。これらに加え、多くの養殖場で依然として重要な役割を果たしている伝統的なケージやハパ、そしてCermaqなどの企業による密閉型養殖システムも導入されている。こうした状況は、養殖業がより持続可能で、技術的に高度化し、性能重視のモデルへと移行していく様子を描き出している。

閉鎖型養殖ケージとは何ですか?そしてなぜ普及しつつあるのですか?

海上の閉鎖ケージシステム

密閉型ケージとは、海や湖で魚を養殖するシステムで、メッシュ構造、膜、または水の流れを制御する防水バッグによって外部環境から隔離されています。従来の開放型ケージとは異なり、このシステムでは水のろ過、流量調整、酸素管理の改善が可能になり、さらに重要な点として、ウミジラミなどの寄生虫との接触を大幅に減らすことができます。

単純な輪と吊り下げネットの代わりに、これらのソリューションは、技術的な膜、内部油圧システム、センサー、深層取水口、そして多くの場合、構造物の底部に蓄積する汚泥や廃棄物を収集・管理するための特殊な技術を組み込んでいます。その結果、従来のケージというよりも「海上の水槽」に近い、はるかに制御された養殖環境が実現します。

この種の閉鎖型養殖方法は、特に大西洋サケの養殖と密接に関連しています。大西洋サケは高価値種であり、ウミジラミ(カリグス)などの問題に非常に弱いためです。しかし、この技術は、成長期やスモルト後の段階にある他の海水魚や淡水魚にも応用されつつあります。一部の開発はすでに数年間試験されており、魚の死亡率、成長、健康状態において一貫した結果が得られています。

生産面だけでなく、これらのプロジェクトの多くは、ますます厳しくなる規制要件への対応として生まれている。その明確な例がカナダのブリティッシュコロンビア州で、特定の日付にサケの養殖に密閉型ケージの使用が義務付けられており、こうした技術の国際的な普及を加速させている。

リストフィヨルドのヒトデとフローティングデッキ革命

囲い付きヒトデプロジェクト

アグデル県(ノルウェー)のリストフィヨルド沿岸では、 サーモン養殖の最も深刻な悩み:排気の組み合わせ de peces 寄生虫の増殖を防ぐため、サーモン用の新しい密閉式浮遊式ケージを開発しました。動的かつ高度に自動化されたシステムとして設計されています。

「ヒトデ」と名付けられたこのケージは、直径約20メートルの試作品が2021年3月からフレッケフィヨルド沖で実環境下で稼働している。開発を手がけたのは海洋機器サプライヤーのネッカー社で、著名な養殖会社レロイ社をはじめとする業界の専門家と緊密に連携している。その目的は明確だ。魚を所定の場所に留め、脱走を最小限に抑え、海洋寄生虫を抑制することである。

スターフィッシュコンセプトの鍵となるのは 水中バッグとして機能する浮きカバー 同時に、ケージの上蓋としても機能します。この「袋」は、大きな機械的ストレスに耐え、漏れを防ぐ必要があります。 de peces そして、それに従う 非常に厳しい環境要件耐久性、リサイクル性、海洋環境での性能の両面で優れています。

この重要な課題に対処するため、ノルウェーの企業Protanは、 BlueSafeブランドのもと、リサイクル可能な浮遊型PVC膜シリーズを開発しました。石油・ガス産業や砂漠地帯での貯水など、要求の厳しい用途向けの膜や技術繊維において80年以上の経験を持つProtanは、養殖業特有の課題に対応するため、その技術を改良・強化してきました。

スターフィッシュの場合、プロタン社はBlueSafeシリーズの中で、卓越した特性を持つ新しいメンブレンを開発しました。それは、対称構造で寸法安定性に優れ、ノルウェーのSINTEF研究所で実施された集中的な繰り返し試験によって耐久性が実証されています。これらすべては、カバーが過酷な海洋環境下での長年の運用に耐えられるよう設​​計されています。

Protan BlueSafe: 開発、組み立て、環境アプローチ

密閉ケージ用膜

プロタン社が養殖用BlueSafe膜の開発に取り組んでいるのは、決して最近のことではありません。2000年代初頭から、同社はアラビア半島のような過酷な環境下でも淡水を輸送・貯蔵するための膜やシステムを開発してきました。この技術基盤はその後、石油・ガス産業をはじめとする、高度な要求が求められる様々な分野向けのソリューションにも応用されています。

この経験に基づき、プロタン社は顧客志向のアプローチを採用しました。養殖業者と直接協力してカバーを設計し、各プロジェクトや養殖地域の具体的なニーズに合わせて製品をカスタマイズしています。生産者の実践的な知識と同社の技術力を融合させることで、あらゆるケースで最適な性能を実現することを目指しています。

これらのカバーの製造と組み立ては、ノルウェーのネスビエンにあるプロタン社の工場で行われています。作業の一部は工場内で行われ、残りの部分はケージに直接取り付けられます。専門の防水技術者が救命胴衣を着用し、熱風と電気を使って継ぎ目を溶接します。この取り付け方法は排出物が発生しないため、環境面でも大きな利点となっています。

組み立て時には、膜を浮体構造物に取り付け、一体化しやすくするために、アイレットとクリップも取り付けられます。その目的は、組み立てられた構造物が防水性と堅牢性を備えているだけでなく、取り扱い、保守、運用上の変更や現行規制への対応が容易であることです。

BlueSafeメンブレンは、密閉型ケージや寄生虫駆除スカート以外にも、人工海藻林、養殖トレイの内張り、稚魚やクリーナーフィッシュ用の新旧水槽の内張りなど、幅広い用途で活用されています。この汎用性の高さは、単一の素材群がいかに多様な持続可能な養殖ソリューションを支えることができるかを示しています。

柔軟な閉鎖ケージ:セルジュ・フェラーリの提案

閉鎖型養殖ケージの進化におけるもう一つの重要な要素は、セルジュ・フェラーリが開発したフレキシブルケージ技術である。この技術では、魚は海上の「箱」のような構造物の中で飼育され、養殖用に特別に設計された構造メッシュと柔軟な膜の組み合わせによって外部環境から隔離される。

このソリューションのプロトタイプはノルウェーで約3年間テストされ、波浪、水温変動、サケ養殖特有の運転圧力といった実環境下での性能検証が行われました。2017年からは、同社はこの技術を他の魚種の育成段階にも国際的に展開し始め、サケ専用のソリューションではないことを実証しました。

これらの柔軟性のある密閉型ケージで観察された結果には、死亡率の大幅な低下、流入水の制御によるウミジラミなどの寄生虫の不在、より安定した酸素レベル、そして非常に高い成長率が含まれます。これらすべては、頻繁な抗寄生虫治療を必要とせずに達成され、コストに直接影響を与え、薬剤の使用量を削減します。

廃棄物管理に関して、セルジュ・フェラーリのシステムは非常に興味深いアプローチを採用している。水をろ過し、底に溜まった汚泥を回収、乾燥させて有機肥料として利用するのだ。こうすることで、これまで海洋環境に流出していた栄養素のかなりの部分を回収し、陸上生産チェーンに再統合することができる。

製造サイクル間の膜のメンテナンスは比較的簡単で、ケージ構造全体の耐用年数は約10年と推定されています。さらに、膜の柔軟性により波のエネルギーを吸収できるため、硬質なグラスファイバーやコンクリート構造で発生しやすい破断を防ぎます。こうした利点に基づき、Serge Ferrari社は2018年以来、販売代理店とシステムインテグレーターからなるグローバルネットワークを構築し、様々な市場に自社ソリューションを提供しています。

Aquatraz C2: 新世代の大容量密閉ケージ

大規模プロジェクトの中でも、Lerøy Seafood GroupとSalMarがSeafarming Systemsと共同開発したAquatraz C2システムに注力していることは特筆すべき点である。両社は、このモデルのユニットを6基建設するための共同投資を発表しており、従来の技術と比較して生産量を倍増させ、閉鎖型養殖におけるノルウェーの技術的リーダーシップを確固たるものにすることを目指している。

Aquatraz C2は、Lerøy社のS1モデルとSalMar社初のAquatrazケージで得られた経験を受け継ぎつつ、容量と油圧設計においてさらに進化を遂げています。各ユニットは7万立方メートルの水を収容でき、水深約35メートルに6つの取水口を備えることで、海水ジラミの圧力が非常に低い、冷たくきれいな水の採取を保証します。

より深い層から水を汲み上げるこの戦略により、温度と水質がより安定した水を使用できるため、魚の健康状態が改善され、治療の必要性が軽減されます。内部の水量が常に入れ替わることで、良好な酸素供給が維持され、老廃物の排出も制御されます。

現在の計画によれば、最初の植栽は de peces これらのAquatraz C2ケージは、 2027年第XNUMX四半期2028年に本格稼働を開始する予定。構造の一部は中国で製造され、最終組み立てはノルウェーの造船所で行われ、地元および欧州の技術サプライヤーが多数関与する。

Lerøy社とSalMar社の代表者は、この閉鎖型ケージ養殖への取り組みは、従来の養殖を完全に置き換えることを目的としたものではなく、既存の技術を補完するものであると強調している。その目的は、持続可能な成長、排出量の削減、そして地球規模でますます複雑化する環境問題への対応能力を高めるための新たな解決策を提供することにある。

ScaleAQのHeimdall:モジュール式の低エネルギー密閉ケージ

注目を集めているもう一つのソリューションは、国際的なサプライヤーであるScaleAQ社が販売する、海洋養殖用初の密閉型ケージ「Heimdall」です。このコンセプトはトロンハイムで開催されたAquaNor見本市で発表され、最初の顧客は2019年から稚魚育成用の密閉型浮体式養殖施設で豊富な経験を持つHardingsmolt社でした。

ヘイムダル養殖場は全長160メートル、有効生産容積は約2万立方メートルの生簀です。この構造には、魚の生育を最適化し、効率的な水流と極めて低いエネルギー消費量を維持するために、綿密に設計された内部油圧システムが採用されています。実際、内部の水量は1時間に1~2回入れ替えられます。

Heimdallのモジュール設計により、稚魚から商業サイズまで、さまざまな成長形態に容易に対応でき、性能や安全性を損なうことなく浅瀬でも稼働可能です。これにより、養殖業者は養殖場所の選択やバイオマスの調整において、大きな柔軟性を得ることができます。

最初のユニットの販売は、ノルウェー政府が同国西部の養魚業者向けに実施している環境柔軟性プログラムと時期が重なり、特に好都合なタイミングで行われた。このプログラムでは、環境への影響を軽減するために密閉型封じ込めシステムを使用することを条件に、ノルウェーの信号機システムの下で保留されていた割り当て済みバイオマスの一部を使用することが認められている。

ScaleAQによると、Heimdallはすべての規制要件を満たしており、堅牢で収益性の高い運用を保証するように設計されている。同社の目標は、効率的な生産を可能にする大容量ケージを、競争力のある価格と、生産者が複数ユニットへの投資を促す確固たる技術基盤とともに供給することである。

ケージとハパ:多くの養殖システムの基礎

近年、閉鎖型でハイテクな養殖方法が注目されているものの、淡水・海水を問わず、多くの養殖プロジェクトにおいて、伝統的な生け簀や池(ハパ)は依然として不可欠な存在である。これらの構造物を用いることで、魚類をはじめとする水生生物を限られた空間で飼育しながら、周囲の環境との直接的な水交換を維持することが可能となる。

従来の養殖ケージは、池、川、湖、または保護された海洋区域に固定される、一般的に密閉されたメッシュ構造物です。腐食や厳しい気象条件に耐えられるよう、強化プラスチック、金属、またはポリエステルで作られているのが一般的です。その設計は自然な循環と酸素供給を促進しますが、水交換が少ない場所では補助的な曝気システムを追加することもできます。

ハパ(Hapas)またはパンテーヌ(pantènes)は、稚魚の育成や繁殖魚の保護によく用いられる小型の浮遊式ケージです。小型であるため、給餌、飼育密度、健康状態のモニタリングを非常に精密に管理できます。池や循環式養殖システムの両方に設置され、「稚魚育成場」または管理された繁殖モジュールとして機能します。

どちらの場合も、長期間水中で使用できる素材が選ばれており、PVCやポリエチレン、あるいは亜鉛メッキされた金属線が使用され、適切なメンテナンスで十分な耐用年数が保証されます。ケージの形状は円形、正方形、長方形など様々ですが、ハパ(鶏舎)は通常、鶏の種類や生産目的に応じて長方形または円筒形になります。

これらのよりシンプルな解決策の主な利点は、 基本的な環境制御、捕食者からの保護、効率性の向上 密度をより適切に管理することで de peces そして給餌。これにより、サケ、ティラピア、スズキといった魚種が開放系または半閉鎖系で大規模に生産されており、稚魚の育成や繁殖といった重要な段階ではハパに頼っています。

セルマクの閉鎖ケージシステムと生態系の保護

Cermaq社は、養殖魚と沿岸地域の野生魚の両方を保護するという明確な目的のもと、独自の閉鎖型ケージシステムを開発しました。これらの地域の多くには、海洋生態系の健全性に大きく依存する在来種および外来種の生物群集が数多く生息しています。

セルマック社が長年研究してきたテーマの一つに、ウミジラミ(カリグス属)、養殖サーモン、そして天然魚の関係性があります。同社は、産卵場への往復中に天然サーモンが寄生虫に感染するリスクを最小限に抑えるため、現地の回遊パターンに合わせて生産を調整してきました。

近年、Cermaq社は、水の酸素濃度、温度、流体力学的流れといった要素をより厳密に制御できる密閉型飼育システムを導入しました。これらのパラメータは高度なセンサーシステムで監視され、魚の状態を継続的にモニタリングし、健康問題や福祉上の問題を早期に発見することを可能にしています。

この情報をリアルタイムで把握することで、生産者は給餌、水流、酸素供給などを迅速に調整でき、ストレスを軽減し、結果として病気の発生リスクを低減できます。このアプローチは、従来の目視観察だけに頼るのではなく、データ駆動型の精密養殖へと向かう業界の一般的な傾向に合致しています。

Cermaq社の閉鎖型ケージシステムは、技術によって生産目標と生物多様性の保護、沿岸地域社会への配慮を両立させる方法を示しており、他の企業が自社の開発の参考にできるモデルとなっている。

運用設計:極限条件下での耐波性と性能

これらの新しいケージや密閉型システムの多くは、大きなうねりや、場合によっては台風といった過酷な海洋環境での運用を想定して設計されています。湖や外洋向けに設計されたソリューションの中には、最大6メートルの波に耐え、激しい嵐の中でも構造的な完全性と安定した挙動を維持できるものもあります。

これを実現するために、高強度材料と、荷重を分散させ波のエネルギーの一部を吸収する設計が組み合わされています。例えば、柔軟なケージは水の動きに合わせて変形し、応力を軽減します。一方、より剛性の高い構造では、補強材や形状によって機械的応力をより効果的に分散させます。

物理的な抵抗に加え、油圧システムや水交換に伴うエネルギー消費にも細心の注意が払われています。ハイムダルなどのプロジェクトは、最小限のエネルギー消費で1時間に1~2回、内部空間を完全に循環させることが可能であることを実証しており、これは長期的な経済的実現可能性にとって重要な要素となります。

ティラピア養殖プロジェクトや台風多発国におけるその他の魚種養殖など、大規模養殖場で得られた経験は、これらの設計の堅牢性に関する貴重なフィードバックを提供します。大規模養殖場や政府プロジェクトにおける良好な運用実績は、これらのシステムが理論上だけでなく、厳しい現実環境下でも機能することを裏付けるのに役立ちます。

設計と現場試験におけるこうした努力のすべてには共通の目標がある。それは、密閉型養殖ケージが重大な故障を起こすことなく長年にわたって稼働できるようにし、生産者、魚、そして周辺環境へのリスクを低減することである。

Starfish、BlueSafe、Serge Ferrariのフレキシブルケージ、Aquatraz C2、Heimdall、従来のケージやハパ、そしてCermaqのシステムといったプロジェクトが加わることで、養殖業界は、地域、魚種、ビジネスモデルのニーズに合わせて囲いのレベル、管理の度合い、投資額を調整できるソリューションのカタログを構築しつつあります。こうした技術的多様性は、収益性や食品安全性を犠牲にすることなく、高まる環境的・社会的要求に沿った、より責任ある、回復力のある生産への道を開いています。

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