Desenvolvimento de materiais multifuncionais para biofiltros em aquacultura: estabelecendo novos padrões de qualidade e sustentabilidade

Objetivos gerais: Desenvolver malhas poliméricas porosas compostas por materiais funcionais inovadores, projetadas para atuar como otimizadores multifuncionais de biofiltros em sistemas de RAS marinhos. A tecnologia procurará acelerar a maturação e a estabilidade microbiana dos biofiltros, promover a remoção de micropoluentes, controlar a produção de compostos associados a off-flavour e estabelecer novos padrões de qualidade e sustentabilidade no setor aquícola. Paralelamente, pretende-se impulsionar o desenvolvimento económico e social da região, promovendo a competitividade da indústria aquícola, a formação de recursos altamente especializados e a fixação de talento num setor estratégico em expansão. Objetivos específicos: 1. Otimizar o equipamento desenvolvido no âmbito do projeto BlueComposite (Gomes et al., 2023) para produzir malhas poliméricas e contribuir para o seu avanço em direção à conformidade com as certificações europeias (Atividade 1). 2. Desenvolver materiais compósitos inovadores para a fabricação de malhas poliméricas multifuncionais, avaliando a integração de moduladores microbianos, subprodutos biológicos, micromateriais minerais e modificações químicas funcionais (Atividade 2). 3. Desenvolver um sistema ex-situ de triagem para operar em paralelo aos tanques de RAS, utilizando água do sistema em condições reais de produção de peixes, com o objetivo de avaliar o desempenho e realizar a seleção de protótipos de malhas poliméricas produzidas na Atividade 2, sem interferir no processo produtivo (Atividade 3). 4. Avaliar e selecionar os protótipos de malhas poliméricas quanto à sua capacidade de modular o microbioma através da libertação controlada de moduladores microbianos, acelerar a maturação dos biofiltros, otimizar a remoção de micropoluentes e reduzir ou eliminar compostos off-flavour. Adicionalmente, serão testadas a incorporação de fotossensibilizadores para promover a degradação de compostos off-flavour e de micromateriais minerais para potenciar a adsorção de micropoluentes, melhorando a eficiência global do sistema de biofiltração (Atividade 3). 5. Investigar o efeito da degradação das malhas poliméricas de melhor desempenho selecionadas na Atividade 3, com ênfase na análise da composição química das substâncias liberadas na água durante esse processo (Atividade 4) e sua potencial ameaça à saúde e segurança alimentar dos peixes (Atividade 4 e 5). 6. Testar protótipos com melhor desempenho (Atividades 4 e 5) em um sistema de RAS marinho, quanto aos seus efeitos no desempenho dos sistemas de biofiltração, nos perfis metagenómico e metabolómico do microbioma, remoção de micropoluentes (ex. contaminantes costeiros), supressão da produção de metabolitos associados a off-flavour e na performance, qualidade sensorial e nutricional dos peixes produzidos (Atividade 5). 7. Avaliar o impacto social da inovação e mapear as regulamentações europeias aplicáveis à introdução de malhas poliméricas porosas biodegradáveis na produção de peixes em sistemas RAS (Atividade 6). 8. Promover a qualificação de recursos humanos através da formação avançada, estimular o emprego científico e impulsionar a economia local por meio da inovação tecnológica, fortalecendo a competitividade do setor aquícola e incentivando a fixação de talentos na região.