Investigadores de la Universidad de Rochester (Estados Unidos) han desarrollo un nuevo material de aluminio súper absorbente y extra ligero que concentra de manera especialmente eficiente la luz solar, eliminando de esta forma todo tipo de contaminantes, incluidos metales pesados. Este desarrollo puede ser de enorme utilidad para proporcionar agua limpia en lugares especialmente necesitados de ella.
Los investigadores de la Universidad de Rochester han encontrado una forma de abordar el problema de la escasez de agua utilizando la luz solar -un recurso al que todo el mundo puede acceder- para evaporar y purificar el agua contaminada con una eficacia superior al 100%. En concreto, han desarrollado una tecnología de procesamiento láser que convierte el aluminio normal en negro, haciéndolo altamente absorbente y súper transpirable (hace que el agua suba contra la gravedad) y luego aplicaron este aluminio para la purificación de agua.
En un artículo que publican en Nature Sustainability, los investigadores del laboratorio de Chunlei Guo (profesor de Óptica en Rochester), explican que utilizan ráfagas de pulsos de láser de femtosegundo (ultrasonidos) para grabar la superficie de una lámina normal de aluminio. Cuando el panel de aluminio se sumerge en agua en un ángulo orientado al sol, la superficie atrae una fina película de agua hacia el metal, retiene casi el 100 por ciento de la energía que absorbe del sol para calentar rápidamente el agua y , simultáneamente, cambia los enlaces intermoleculares del agua, aumentando significativamente la eficiencia del proceso de evaporación.
«Estas tres cosas juntas permiten que la tecnología funcione mejor que un dispositivo ideal con una eficiencia del 100 por 100», explica Chunlei Guo. «Esta es una forma simple, duradera y barata de abordar la crisis mundial del agua, especialmente en las naciones en desarrollo».
Agua pura
El uso de la luz solar para hervir se ha reconocido desde hace mucho tiempo como una forma de eliminar los patógenos microbianos y reducir las muertes por infecciones diarreicas. Pero el agua hirviendo no elimina los metales pesados y otros contaminantes. Los experimentos realizados en el laboratorio con esta técnica muestran que reduce todos los contaminantes comunes en el agua, como el detergente, los colorantes, la orina, los metales pesados y la glicerina, a niveles seguros para beber.
El proyecto de Guo y sus colegas ha contado con financiación de la Fundación Bill y Melinda Gates, la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Investigación del Ejército de los Estados Unidos.
Morales apuesta por llevar agua desalada para Chira-Soria hasta Tejeda y Artenara.
El presidente del Cabildo de Gran Canaria, Antonio Morales, protagoniza el tercer encuentro del foro Nuevos retos para una nueva era promovido por Informaciones Canarias SA.
Aprovechar las instalaciones de impulsión de agua desalada a las presas de Chira y Soria incluida en el proyecto de construcción de la central hidroeléctrica para llevar líquido apto para el riego hasta la Cruz de Tejeda y garantizar así el irrigamiento de la cuenca de Tejeda y Artenara y la existencia de bolsas de agua para atajar los incendios forestales en las cumbres constituye una de las novedades añadidas por el Cabildo al faraónico proyecto del salto de agua que facilitará la penetración de las energías renovables en el sistema eléctrico de Gran Canaria.
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Propuesta formativa para especialistas en desalación que comprende 14 módulos dirigidos a incrementar las capacidades profesionales de este tipo de perfiles
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Destinado a gestores, explotadores de plantas desaladoras e investigadores universitarios y otro para operarios en materias de operación y mantenimiento avanzado de plantas desaladoras
Especialización en desalación
La Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento (AEAS) y la Asociación Española de Empresas Gestoras de los Servicios de Agua Urbana (AGA) han hecho llegar al Gobierno, CC.AA. y Ayuntamientos la propuesta del sector del agua urbana para contribuir a la recuperación sostenible tras la crisis provocada por el COVID-19 y que está recogida en el Estudio “El sector del ciclo urbano del agua como vector de recuperación sostenible tras la crisis del COVID-19”.
Sector del agua como palanca de recuperación sostenible e impulsor del Pacto Verde Europeo
Los operadores del agua plantean la necesidad de dar cumplimiento a unos objetivos que además de contribuir a la recuperación, conllevarían múltiples beneficios para el conjunto de la sociedad española:
- Cubrir el déficit de inversiones en el ciclo urbano del agua se estima que generaría el equivalente a más de 43.000 empleos anuales a tiempo completo en España. La inversión en infraestructuras de agua es una de las actividades más intensivas en empleo local.
- Adicionalmente tendría un efecto positivo en el crecimiento económico, equivalente al 0,15% de aumento anual del PIB, hasta los 1.800 millones.
- Impacto positivo en las zonas despobladas, apoyando las acciones del reto demográfico.
- Finalmente, se obtendrían importantes beneficios medioambientales que permitirían que España convergiera con las mejores prácticas internacionales en materia de gestión de agua:
- Fomentar el uso eficiente del agua. Reducción de las pérdidas en la red de distribución desde el 22% al 14%.
- Mejorar el estado de las masas de agua. Cumplimiento total de la Directiva de Depuración y tratamiento de vertidos en tiempo de lluvia.
- Garantizar los suministros, incorporando nuevos recursos. Mayor desarrollo de la reutilización, posicionando a España como un hub tecnológico en este tipo de actividad cualificada, que impulse una estrategia de economía circular.
- Cumplimiento de los objetivos de descarbonización, profundizando en la relación agua-energía.
- Reducción del riesgo de inundaciones, y otros fenómenos extremos, y mitigación de los impactos de éstos.
Ante esta situación sin precedentes, el sector urbano del agua puede ser una pieza clave dentro de la estrategia europea de salida de la crisis del COVID-19. Esta estrategia europea se basa en fomentar la economía circular, la transición ecológica, la digitalización, el big data y las nuevas tecnologías adaptadas, en lo que se ha venido a denominar el Green-Deal (Pacto Verde) europeo. La Comisión Europea ha formulado su presupuesto para el periodo 2021-27 en torno a este nuevo “Green Deal”. Si al presupuesto europeo le añadimos el fondo de reconstrucción europea, el resultado es una movilización de recursos que podría sumar 1,85 billones de euros.
Un acuerdo de colaboración firmado por el Instituto Técnico de Canarias (ITC), la Universidad Europea de Canarias (UEC) y la Empresa Mixta de Agua de Las Palmas (Emalsa), permitirá que seis estudiantes del Máster en Energías Renovables del citado centro superior determinen la viabilidad de un campo solar fotovoltaico flotante en la captación de agua de mar de la desaladora Las Palmas III, según ha podido adelantar la compañía a través de un comunicado.
El estudio, que se enmarca en el trabajo de fin de máster (TFM) del alumnado, contará con la información y el apoyo técnico del ITC y de Emalsa, que gestiona la planta desaladora, la mayor de Canarias. Además, la iniciativa, en materia de energías renovables ligadas al ciclo del agua, fue propuesta por el ITC, con el objetivo de contribuir a paliar los problemas de explotación existentes a causa de la variabilidad de temperatura del agua captada para la desaladora de cara al abastecimiento de la capital.
Según explican en el comunicado, el proyecto aborda no sólo el diseño de la futura estructura fotovoltaica flotante. También estudia la posibilidad de reducir o eliminar estos problemas de calentamiento mediante el sombreado de la zona de captación del agua.
Resultados
Los resultados del estudio se pondrán a disposición de Eeres4water, tal y como especifican en el comunicado. Se trata de un proyecto orientado a la sostenibilidad energética ligada al agua e integrado en la plataforma DESAL+ Living Lab, de la que el Instituto Tecnológico de Canarias es coordinador y la compañía de abastecimiento de agua participa como colaboradora.
Emalsa gestiona el Ciclo Integral del Agua suministrando más de 77.000 metros cúbicos de agua del grifo a más de 400.000 usuarios en la ciudad de Las Palmas de Gran Canaria, el municipio de Santa Brígida y el Puerto de La Luz de Las Palmas. Una compañía que intenta ahora avanzar en la implantación de las energías renovables en su funcionamiento diario.
Webinar: Eficiencia energética y energías renovables en el ciclo industrial del agua de Canarias
El Gobierno de Canarias celebró el pasado 21 de julio un seminario virtual sobre soluciones tecnológicas para reducir el consumo energético en el tratamiento y distribución del agua, un sector industrial que supone el 20% de la demanda energética total de las islas.
El cambio climático siempre se ha considerado un problema global, como no podía ser de otra manera. Los gases de efecto invernadero se difunden de manera bastante homogénea en la atmosfera, sin atender a fronteras. La percepción del agua como recurso y los problemas relacionados con su escasez y su calidad se han considerado durante mucho tiempo problemas locales, no globales; se decía que una persona duchándose en Japón no influía en la cantidad y calidad del agua de la que disponía una persona en Tanzania, por ejemplo. Hace ya varios años que la denominada crisis del agua se toma como un problema global, por supuesto muy vinculado al cambio climático, de manera que ganar la batalla del cambio climático es ganar la batalla del agua. El agua sustenta ecosistemas, biodiversidad, agricultura, economías y a la sociedad en general.
La Mancomunidad del Sureste de Gran Canaria presenta, con el impulso de la consultora Atlantic Euroconsulting y la Fundación Finnova, el proyecto Life Osmowater a la convocatoria Life Medio Ambiente 2020. Con este proyecto, la Mancomunidad pretende conseguir una financiación de 3,3 millones de euros para desarrollar un proyecto piloto en las localidades de Agüimes, Ingenio y Santa Lucía de Tirajana. El principal reto que se pretende abordar es la reutilización del agua a través de la eliminación de microcontaminantes y el uso del lodo generado para la obtención de un fertilizante rico en fósforo.
Con el objetivo de eliminar los microcontaminantes procedentes de las aguas residuales de hogares y de la actividad industrial, el proyecto Life Osmowater pretende purificar el agua y utilizar estos residuos orgánicos para producir un fertilizante con un alto contenido en fósforo. El Life Osmowater es un proyecto de economía circular que trata de dar una solución a varios problemas de manera paralela: por una parte, pretende reducir la escasez de agua en el archipiélago. Para ello, se planea purificar el agua eliminando patógenos y otros microcontaminantes -causantes de enfermedades como el cólera o la fiebre tifoidea- a través de una tecnología basada en filtros de carbón activo, un tipo de carbón poroso que atrapa principalmente compuestos orgánicos de líquidos y gases mediante un proceso de adsorción.
Riego subterráneo
Una vez purificadas, se pretende reutilizar estas aguas a través de un sistema de riego subterráneo que presenta beneficios tales como una mayor uniformidad en la aplicación del agua, una mejora en la salud de las plantas, un aumento de la producción y ahorro energético.
Por otro lado, Osmowater busca favorecer el principio de economía circular a través de la reutilización de los lodos generados a partir de esos microcontaminantes para la obtención de un fertilizante rico en fósforo. El uso de lodo de agua como fertilizante constituye una técnica agroecológica que lleva utilizándose desde hace varios años con resultados muy positivos. Si este proyecto sale adelante, contribuiría a la productividad agrícola de la isla, a una mejor gestión de los recursos hídricos, a una producción más sostenible y, en consecuencia, al fomento del trabajo decente y del crecimiento económico.
El estudio busca mejorar el rendimiento en la eliminación del fósforo de las aguas residuales, analiza como el empleo de fangos procedentes de las estaciones de tratamiento de aguas potables, como sustrato activo en humedales artificiales, reduce las concentraciones de nutrientes y de otros contaminantes orgánicos en el efluente del tratamiento secundario.
El pasado jueves 9 de julio, iAgua retransmitió la Jornada Técnica Online organizada por ADECAGUA sobre el Reglamento Europeo de Reutilización de Aguas para Uso Agrícola. El evento contó con altos representantes procedentes de Administraciones Públicas europeas, nacionales y autonómicas, de asociaciones de usuarios y de empresas responsables de la construcción y explotación de plantas de depuración y regeneración de aguas, para compartir sus visiones sobre la nueva normativa.
José Antonio Díaz-Lázaro, expresidente de ADECAGUA, y que actuó también de conductor de la jornada, abordó la Estrategia Española de Economía Circular y la reutilización del agua, señalando que, teniendo en cuenta que el ciclo del agua es circular, hay que tratarlo de manera específica en la Estrategia de Economía Circular, donde “el uso sustituye al consumo”. Díaz-Lázaro dio algunas pinceladas sobre el Pacto Verde Europeo y el nuevo Plan de Economía Circular para una Europa más limpia y competitiva. En este sentido, los ejes y líneas de actuación son de este: producción, consumo, gestión de residuos, materias primas secundarias y depuración y reutilización del agua.
Un equipo del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Almería ha diseñado un método para reciclar el agua procedente del cultivo de microalgas con el fin de obtener moléculas de interés para la industria farmacéutica o cosmética. El sistema permite reutilizar el líquido agotado de cada ciclo de cultivo, previa adición de los nutrientes consumidos, para la producción de dinoflagelados, un grupo de organismos marinos que generan sustancias bioactivas con diferentes aplicaciones farmacológicas y agrícolas.
Con otras algas diferentes ya se había conseguido aplicar la reutilización. La novedad de este estudio es aplicarlo a una especie que supone un reto por sus exigencias de cultivo. “El éxito deriva en buena parte de que los dinoflagelados resultan de los más difíciles de cultivar por sus modos de alimentación y su sensibilidad a las turbulencias del líquido, una gran hándicap, porque el rendimiento está estrechamente relacionado con esa mezcla en el interior del tanque de trabajo”, señala a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Francisco García-Camacho, investigador principal del estudio ‘Influence of culture medium recycling on the growth of a marine dinoflagellate microalga and bioactives production in a raceway photobioreactor’, publicado en la revista Algal Research.
Los expertos han elegido para el estudio un alga denominada Amphidinium carterae, cuya familia produce sustancias activas con aplicación antitumoral, antibacteriana o antifúngica. “También genera compuestos de alto poder antioxidante, muy superiores al hasta ahora más potente y más vendido, la astaxantina, que deriva asimismo de otra alga”, apunta el investigador.
El sistema que aplican los investigadores consiste en apartar del tanque la mayor parte del líquido del cultivo y, tras extraerle las microalgas y las sustancias activas, devolverlo de nuevo con el mismo líquido, una vez implementados los nutrientes que consumieron las algas, para que esas células vegetales mantengan su actividad vital. El cambio entre el agua agotada y la fresca se produce con la rapidez necesaria para evitar problemas en el cultivo, porque los microorganismos ya cuentan con reservas de líquido ya nutrido. “La estrategia para no aplicar demasiado tiempo consiste en retirar el 75% y, mientras es tratado, introducir en el tanque agua de mar con sus nutrientes que viene limpia del tratamiento anterior. Es como una cadena”, explica el experto.
Económico y sostenible
La muestra de su viabilidad es que los científicos consiguieron utilizar una y otra vez el líquido durante un año, incluidas las pruebas a pequeña escala para la aclimatación de las células. El proyecto supone asimismo un ahorro económico y mejora de la sostenibilidad, dentro de los principios de la economía circular, objetivo del Grupo de Biotecnología de Microalgas Marinas al que pertenece el investigador.
El fin es ampliar la oferta actual de sustancias valiosas para el tratamiento de enfermedades y plagas mediante el uso de microalgas marinas. “El suministro de estos compuestos orgánicos de una manera estable y con viabilidad medioambiental plantea un cuello de botella tecnológico que soslaya en parte esta investigación”, indica el experto almeriense.