La Comisión de Economía Azul de CEOE, presidida por Alejandro Aznar Sainz, de la cual nuestro presidente, Vicente Marrero, forma parte representando a la Confederación Canaria de Empresarios, ha iniciado esta semana su actividad con una primera reunión en la que han participado las principales organizaciones territoriales y sectoriales, así como las empresas asociadas a CEOE que son referentes en este ámbito de la economía.
Conscientes de las oportunidades que representa el aprovechamiento del agua residual y sus subproductos, la Entidad Pública de Saneamiento de Aguas Residuales de la Comunidad Valenciana (EPSAR) y FACSA han impulsado una innovadora tecnología, única en España, que incrementa de forma significativa la eficiencia y sostenibilidad del proceso de tratamiento de lodos llevado a cabo en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR).
Para ello, se ha puesto en marcha en la EDAR de Alcoy un nuevo modelo de funcionamiento del proceso de digestión anaerobia, basado en los principios de economía circular. Este tiene un triple objetivo: reducir la producción de los lodos -y por tanto de residuos, maximizar la obtención de biogás (equivalente renovable del gas natural) e intentar alcanzar la higienización de los lodos tratados.
La principal innovación del proceso reside en la aplicación de la digestión anaerobia en doble fase de temperatura, gracias a la cual los lodos se calientan a 55 ºC, en lugar de a 35ºC, en un digestor de menor volumen antes de pasar a uno de mayores dimensiones, donde se mantiene a una temperatura estable de 35 grados.
Gracias a la modificación del proceso de digestión se ha logrado reducir la producción de lodos en un 25,5 %, y con ello el volumen de residuos generados durante el proceso, con los beneficios para el medioambiente que ello supone.
Del mismo modo, en respuesta a su apuesta por la economía circular, EPSAR y FACSA han hecho posible aumentar la producción de biogás en un 20 %, lo que eleva la autogeneración de energía eléctrica de la estación y resulta clave para mejorar el balance energético global de la instalación. Este ahorro cubriría las necesidades eléctricas de 425 hogares durante todo un año, si consideramos que el gasto medio de un hogar en España asciende a 290 Kwh/mes, según fuentes del IDEA.
A su vez, este proceso ha hecho posible reducir la carga microbiológica del fango evacuado en un 90 % de E.coli, o lo que es lo mismo, reducir en dos unidades logarítmicas la carga microbiológica del fango evacuado. A falta de continuar los ensayos en este campo, estos datos nos permiten pensar en la posibilidad de disponer de unos lodos ya higienizados, minimizando su impacto ambiental.
Proyectos previos
La implantación de este innovador tratamiento ha sido posible gracias al trabajo de investigación de otros dos proyectos en los que FACSA está trabajando: SLUDGE4ENERGY y LIFE STO3RE.
El primero de ellos, SLUDGE4ENERGY, llevado a cabo por el consorcio FACSA y Ainia centro tecnológico, se centró en el pilotaje de este nuevo proceso tecnológico, al objeto de mejorar la sostenibilidad del proceso de depuración optimizando la generación de energía a partir de fuentes renovables, evitando con ello el consumo de combustibles fósiles y las emisiones de CO2 asociadas su empleo.
Con el segundo de ellos, LIFESTO3RE, la compañía buscaba validar este nuevo concepto de digestión anaerobia a mayor escala, proyectando un sistema mancomunado de gestión de fangos procedentes de EDARs y purines de granjas, energéticamente sostenible, al objeto de obtener un «biofertilizante» de alta calidad para el medioambiente.
Con todo ello, EPSAR y FACSA refuerzan su apuesta por la energía verde, gracias al desarrollo e implantación de procesos, tecnologías y nuevos equipos que mejoran la eficiencia energética, produzcan su propia energía renovable y mitigan el impacto ecológico de nuestros sistemas de depuración.
El equipo de la compañía de Grupo Gimeno ha contado con un stand en Conama Innova, un espacio de exposición, reflexión e intercambio donde se han dado cita los proyectos con financiación europea que están liderando la innovación en sostenibilidad en España.
Proyecto Rewacer y proyecto Zero Brine
LIFE AMIA y Bioedaria
Stand en Conama Innova
La segunda jornada del Congreso Nacional del Medio Ambiente se ha empapado de agua. En esta ocasión, se han abordado los diferentes caminos para integrar al agua en las estrategias de economía circular, destacando el paso al frente que ha dado el PAEC y la necesidad de realizar cambios en la normativa actual.
Una de las frases más repetidas en los informes meteorológicos españoles dicta que nuestro país es uno de los más vulnerables al cambio climático. Sin ir más lejos, el segundo informe anual sobre el estado del clima en España anunciaba que, mientras el resto del mundo había incrementado sus temperaturas en 1,2 grados Celsius, la península lo había hecho en 1,7°C.
El agua, como no podía ser de otra forma, también se está viendo afectada en igual o mayor medida que las temperaturas, aguardando un destino en el que con total seguridad gozará de menor presencia en nuestro país. Ante este problema hídrico, un grupo de expertos han propuesto en la 15 edición del Congreso Nacional del Medio Ambiente un antídoto infalible: la integración del agua en la economía circular.
En declaraciones para El Ágora, Concepción Marcuello Olona, miembro de la unidad de apoyo de la Dirección General de Agua del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (Miteco), ha señalado que nuestro país ha dado un primer paso en este sentido con el primer Plan de Acción de Economía Circular (PAEC).
A su juicio, las cuatro únicas medidas centradas en el agua y que abordan principalmente la reutilización y regulación del recurso se presentan “más que suficientes” para este primer plan de acción, aunque ha admitido la necesidad de seguir profundizando y sacando nuevas medidas para el agua a largo plazo en el marco de la estrategia de la economía circular, algo que también han señalado el resto de los ponentes.
Así pues, en materia de mitigar los impactos sobre el medio, Inmaculada Bravo Domínguez, subdirectora adjunta de Regadíos, Caminos Naturales e Infraestructuras Rurales del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (Mapa), ha subrayado la realidad que se sufre con las “barreras normativas” que impiden obtener el máximo rendimiento de una economía circular hídrica.
“Con respecto a los nutrientes, la producción de aguas regeneradas nos brinda la oportunidad de obtener elementos vitales como el fósforo o el nitrógeno. Sin embargo, existen barreras normativas que nos impiden aprovechar todas las bondades que nos ofrece el agua”, ha comentado Inmaculada Bravo, posicionándose así en línea con Concepción Marcuello que ha manifestado la necesidad de crear debate alrededor del asunto.
“El problema con los nutrientes, así como con otros, precisa de un cambio en la normativa para ser mitigado. Sin embargo, es más fácil decirlo que hacerlo. Se precisa aun mucho debate para ver cómo podemos abordar realmente esos cambios en las normativas y, así, eliminar barreras”, ha declarado Concepción.
“Hay que establecer, por tanto, sinergias entre agricultura y el agua para ver realmente el potencial de la recuperación de nutrientes durante el proceso de depuración y, por supuesto, analizar al mismo tiempo la normativa para ver nuevas dimensiones”, ha añadido Bravo.
Sin embargo, los cambios en la normativa no solo se han presentado como las principales barreras para integrar el agua en las estrategias de economía circular, sino que como han señalado, la tecnología es vital para culminar este proceso.
En este sentido ha vuelto a sacar a la palestra el tema de los nutrientes, aunque esta vez acompañados de otros desafíos, como el energético. No hay que olvidar que el sector del agua requiere en la actualidad el 7% de la energía mundial y, en vista del esperado aumento en la demanda del agua, han adelantado “que será necesario evitar a toda costa que esa demanda energética aumente”, siendo lo ideal que se reduzca hasta prácticamente el cero.
“La eficiencia energética debe ser vital para circularidad del agua”, ha apelado Jokin Larrauri, vicepresidente de ventas Global Agua en Schneider Electric, que también ha destacado la necesidad de establecer colaboraciones público-privadas en el sector del agua para “atraer nuevas tecnologías y consolidar proyectos que actualmente están trabajando en esta línea”.
En todo caso, ponentes como Gonzalo Mosqueira Martínez, de Augas de Galicia, y Concepción Marcuello han advertido de la magnitud del desafío y de la necesidad de valorar conjuntamente los beneficios y desventajas que constituyen el binomio agua-energía para llegar a buen puerto.
“El agua es fuente de energía, pero también un gran demandante. Apostar por la eficiencia energética puede descuidar los objetivos relacionados con el agua y viceversa. Hay que analizar ambas cuestiones de manera conjunta para equilibrar la balanza”, ha expresado Gonzalo Mosqueira.
Ahora bien, estas posibles vías de integración expuestas en este debate carecerían de sentido sin unos indicadores “confiables” que indicasen su grado de desarrollo, según Sofía Tirado, investigadora postdoctoral en la Cátedra Aquae de Economía del Agua de la UNED, algo en lo que también han coincidido el resto de los ponentes.
“Los indicadores nos van a mostrar si esta transición verde y azul, en este caso, se está desarrollando correctamente. De nada sirve desarrollar nuevos mecanismos de ahorro de agua en agricultura o novedosos sistemas de desalación si después desconocemos el potencial que nos están ofreciendo. Los datos bien tratados, por tanto, son clave en este proceso”, ha enfatizado Víctor Navarro Delgado, director general de Planificación del Territorio, Transición Ecológica y Aguas en Canarias.
Para cerrar el debate, Enrique Hernández Moreno, director general de la Asociación Española de Empresas Gestoras de los Servicios de Agua Urbana (AGA) ha querido resaltar la importancia del agua en nuestras vidas y su papel como motor de desarrollo, así como la importancia elevar al mayor ejemplo de circularidad de nuestro mundo dentro de las estrategias de economía circular presentes y que están por venir.
Este es un trabajo de investigación, impulsado por la propia compañía, y que realiza en colaboración con la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información de Gobierno de Canarias y el Instituto Tecnológico de Canarias, es una apuesta por la economía circular y en línea con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de Naciones Unidas, según ha informado ELMASA en nota de prensa.
Al respecto, explica que la tecnología de ósmosis inversa se genera por el elevado consumo de productos químicos, por lo que este trabajo ha permitido estudiar alternativas para reducir el consumo de hipoclorito sódico en los contralavados mejorados químicamente (CEB) que se realizan en pretratamientos con ultrafiltración en plantas desaladoras con una frecuencia diaria.
Así, el uso de hipoclorito sódico genera un incremento del biofoluing en las membranas de ósmosis, incrementando los costes de explotación al requerirse adicionalmente limpiezas químicas intensivas (CIP), todo ello unido a que, debido a la acumulación de «ensuciamiento irreversible, no eliminado en los procesos de limpieza, se termina por hacer casi inviable» la operación de dichas membranas, siendo necesario proceder a su reposición.
Para ello, el estudio realizado en la planta piloto de ELMASA Tecnología del Agua ha permitido ensayar otras alternativas al modo de operación habitual en la planta desaladora de agua de mar de Maspalomas I – Gran Canaria eliminando los contralavados mejorados químicamente (CEB) y reduciendo la cantidad de hipoclorito sódico empleado.
Al respecto, como alternativa se han realizado limpiezas químicas intensivas cada 72 horas, modificando la duración de cada etapa de la limpieza básica y ácida en 30, 60 y 90 minutos (mini CIP’s).
Por su parte, los resultados han revelado que la metodología ensayada (limpieza cada 72 horas y duración 60 min) permite reducir el consumo de hipoclorito sódico en un 60 por ciento, si bien se trata de una alternativa que implica un incremento en los costes de explotación como consecuencia del incremento del consumo de otros productos químicos que se emplean en los mini CIP’s.
Además el estudio abre una segunda línea de trabajo en la que se deberá analizar cómo afecta este modo de operación en la planta desaladora a las tasas de reposición de las membranas de desalación. La potencial reducción de costes de operación por esta vía, así como la disminución de químicos en el proceso de limpieza, indican que se alinearía con una «mayor sostenibilidad de la operativa y un apoyo a la estratégica de economía circular».
Los resultados de este trabajo han quedado recopilados en un artículo de investigación que será enviado a la revista ‘DYNA Ingeniería e Industria’ para su divulgación.
El estudio lo ha llevado a cabo la empresa ELMASA Tecnología del agua bajo la contratación de la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI) del Gobierno de Canarias y con la colaboración del Instituto Tecnológico de Canarias (ITC), dentro del proyecto DESAL+ (MAC/1.1a/094), cofinanciado por fondos FEDER a través del Programa MAC 2014-2020 .
El proyecto LIFE DREAMER tiene como objetivo el desarrollo una solución de desalación por ósmosis inversa más eficiente y que permita la recuperación de recursos. Los resultados obtenidos en el marco del proyecto, liderado por ACCIONA, han demostrado un aumento en la conversión global del sistema, una reducción del volumen de los efluentes de lavado, así como la reducción del ensuciamiento biológico en las membranas de ósmosis inversa gracias a los avances introducidos en el pretratamiento.
A pesar de la necesidad y de los múltiples beneficios de implementar la OI en desalación para agua de mar, en la actualidad existe margen de mejora y los esfuerzos de I+D+i se centran principalmente en la reducción de la producción de salmuera, del consumo energético específico y del uso de productos químicos. El proyecto LIFE DREAMER, coordinado por el negocio de Agua de ACCIONA, además de perseguir estas reducciones, alinea el proceso de desalación con el concepto de Economía Circular, considerando el agua de mar como una fuente de recursos y contribuyendo al cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible nº 6 – Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.
La solución LIFE DREAMER
El objetivo del proyecto LIFE DREAMER es el desarrollo y demostración de un concepto de desalación altamente eficiente en el uso de recursos, logrando un aumento en la conversión del proceso de desalación por OI, un menor consumo de energía y de productos químicos, y la obtención de compuestos actualmente no valorizados presentes en el agua de mar.
A través del proyecto Bioedaria se está estudiando la valorización de los lodos de EDAR, bajo el concepto de biorrefinería y de la economía circular, para obtener productos de valor añadido.
FACSA, está desarrollando un proyecto para la valorización de los lodos que se producen en las Estaciones de Depuración de Aguas Residuales (EDAR), bajo el concepto de biorrefinería y de la economía circular, para obtener productos de valor añadido.
El proyecto, denominado Bioedaria, que cuenta con la participación de AINIA, ha obtenido resultados esperanzadores para la valorización de lodos de depuradora a biopolímeros y biofertilizantes, alcanzando hasta un 30 % de PHAs y un 14 % de Poly-P, a partir de un residuo complejo como son los fangos de depuradora.
Bioedaria: nuevo concepto de biorrefinería a partir de lodos de depuradora para la producción de biogás, biofertilizante y bioplásticos
En el proyecto se han desarrollado distintos bioprocesos para la valorización de lodos de depuradora como la digestión anaerobia en dos fases para la producción de ácidos grasos volátiles (AGVs) y biogás; la producción de biopolímeros (polihidroxialcanoatos o PHAs y polifosfatos o Poly-P) con cultivos mixtos a partir de los AGVs, y la producción de biofertilizantes mediante el cultivo de microalgas. Además, se han estudiado distintos métodos de extracción sostenible de ambos polímeros.
Aplicación para bioplásticos y fertilizantes
Los biopolímeros PHAs, tras ser extraídos, se pueden emplear como bioplásticos, con distintas características, similares al polietileno o polipropileno, en función de su composición. Se trata de bioplásticos biodegradables y biocompatibles producidos a partir de una fuente renovable.
De la misma manera, algunos microorganismos tienen capacidad para acumular fosfatos en forma de polímeros, polifosfatos o Poly-P. Tradicionalmente, las aplicaciones de los fosfatos se dirigen a la agricultura, medicina o en la industria química, si bien el 80 % de la producción se centra en la obtención de fertilizantes de uso agrícola.
La tecnología utilizada en el proyecto Bioedaria permite acumular PHAs y recuperar los fosfatos de las aguas residuales, reduciendo así la concentración de estos en las aguas depuradas, obteniendo un compuesto de valor añadido (Poly-P) para la industria agroalimentaria para ser empleado como fertilizante en suelos pobres en fosfatos.
El reto: producción simultánea de dos polímeros con cultivos mixtos
Uno de los principales retos de este trabajo es la producción simultanea de Poly-P y PHAs con cultivos mixtos, tecnología que no ha sido estudiada con profundidad anteriormente. Con ello se persigue la posibilidad de transformar los AGVs a PHAs, y recuperar los fosfatos presentes en las aguas residuales en forma de Poly-P de manera conjunta. Hasta ahora, la mayor parte de trabajos disponibles muestran el desarrollo de la producción de cada biopolímero de manera independiente, pero Bioedaria pretende la coproducción simultánea, reduciendo así los costes de producción y optimizando el proceso para obtener más productos en una única etapa.
Como parte de este sistema de biorrefinería, se ha estudiado también el uso cultivos mixtos de microalgas para la recuperación de los nutrientes (nitrógeno, fósforo, etc.) contenidos en las corrientes residuales, así como captar y valorizar el CO2 generado en la combustión del biogás. De este proceso se ha obtenido una biomasa con alto contenido en proteínas y otros nutrientes con el objetivo de ser utilizada como materia prima para la elaboración de un biofertilizante rico en aminoácidos.
De escala laboratorio a la escala piloto en la EDAR de Alcoy
Durante estos dos años de investigación, AINIA y FACSA han trabajado conjuntamente para el desarrollo de estas tecnologías. En concreto, en AINIA, se ha llevado a cabo el desarrollo del proceso de digestión anaeróbia en digestores de 30 litros, así como, los cultivos de enriquecimiento de biomasa acumuladora de PHAs y Poly-P simultáneamente (en reactores de 30 y 5 litros), con el objetivo de establecer las condiciones de trabajo que permitan tener una producción óptima de AGVs, PHAs y Poly-P. Tras el desarrollo de estas tecnologías a escala piloto en AINIA, se llevó a cabo el escalado con el asesoramiento técnico de este centro tecnológico a un piloto de mayor escala con reactores de hasta 1000 l en la EDAR de Alcoy.
Un giro radical e innovador para transformar residuos en productos y costes en ingresos, resolviendo a la vez un problema medioambiental endémico en los mataderos asturianos. Esa es la esencia del ambicioso proyecto Grupo Operativo Matadero Circular, que tiene como finalidad innovar absolutamente en la gestión de la sangre procedente de animales de abasto en los mataderos de Asturias, para transformarla y obtener plasmas y sueros de uso en la industria farmacológica.
Con motivo del Día Mundial del Agua, la Cátedra DAM de Gestión Integral y Recuperación de Recursos del Agua Residual celebró el 22 de marzo su ´III Ciclo de Conferencias´, que contó en esta ocasión con las ponencias de los investigadores Javier Eduardo Sánchez, de la empresa Depuración de Aguas del Mediterráneo (DAM), y Antonio Jiménez Benítez, del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (IIAMA-UPV). Los expertos abordaron la presencia de los microplásticos en las aguas residuales y el potencial de estas aguas como fuente de recursos, respectivamente.
El evento, que tuvo lugar de manera telemática y congregó a más de medio de centenar de asistentes, sirvió para profundizar sobre distintos aspectos relacionados con las aguas residuales, como es la presencia de nuevos contaminantes y su potencial como fuente de recursos en un contexto marcado por la implantación de la economía circular.
En primer lugar, Javier Eduardo Sánchez abordó en la ponencia ´Microplásticos en los medios acuáticos: Presente y futuro´, el origen y procedencia de estas piezas de plásticos con un tamaño inferior a los 5 milímetros y que contaminan el medio ambiente. Durante su exposición, presentó el trabajo que están desarrollando los técnicos de DAM en el proyecto de investigación Fiberclean y que busca identificar diversas soluciones tecnológicas que permitan reducir la cantidad de microfibras y microplásticos en toda la cadena de valor de la industria textil, desde la fabricación de nuevos hilos, tejidos y productos hasta la eliminación o recuperación de los mismos en las EDAR.
«Estamos desarrollando nuevas tecnologías para la eliminación o disminución de microfibras en los procesos de depuración de aguas. Para ello, hemos diseñado y construido una planta piloto, en la que hemos incorporado un sistema de elutriación que permite la separación de los microplásticos por diferencia de densidades, así como un módulo de separación empleando un hidrociclón. Además, estamos analizando qué microorganismos son capaces de degradarlos», indicó el técnico de DAM.
Del mismo modo, también explicó los primeros estudios que se están realizando en el proyecto ENZCYLE, que comenzó en septiembre de 2020 y donde se pretende valorizar y mejorar las fracciones plásticas no recicladas, «mediante el desarrollo de procesos enzimáticos que permitan obtener productos de alto valor agregado y ayuden a degradar los microplásticos», destacó Javier Eduardo Sánchez.
Economía circular y aguas residuales
Por su parte, Antonio Jiménez Benítez trató en su presentación ´El agua residual como fuente de recursos: oportunidades, barreras y retos´, algunos avances y trabajos desarrollados para promover la economía circular en el sector. «Es fundamental impulsar la economía circular en la depuración y tratamiento de las aguas residuales. Debemos mantener los materiales dentro de la cadena de valor el máximo tiempo posible, de manera que se reduzcan los consumos de materias primas y la generación de residuos», sostuvo el investigador del grupo Calagua.
En su intervención, Jiménez recordó que la sostenibilidad es un concepto que debe integrar la vertiente social, económica y ambiental, más aún en una región como la Mediterránea donde el 20% de la población vive permanentemente bajo estrés hídrico, alcanzando el 50% en temporada estival y cuya tendencia para 2030 va en claro aumento. «El cambio climático conlleva una reducción de recursos hídricos y por ello, la economía circular debe verse como una oportunidad, ya que en Europa podría reutilizar 6 veces más del agua que se regenera actualmente. Debemos promover una transición eficiente y pasar de la EDAR clásica a una estación de recuperación de recursos», remarcó Antonio Jiménez.
Por último, puso como ejemplo el trabajo efectuado en el Innovation Deal, un acuerdo de colaboración sobre barreras regulatorias titulado ´Sustainable wastewater treatment combining anaerobic membrane technology and water reuse´, en el que se analizaron las barreras normativas que frenan la reutilización y donde se desarrolló un modelo de gestión que se implementó con un AnMBR en una EDAR de Milán, con unos resultados muy positivos.
El proyecto B-WaterSmart tiene por objetivo acelerar la transformación hacia economías y sociedades inteligentes en la gestión del agua, reduciendo la extracción de agua dulce.
El centro tecnológico Eurecat participa en el proyecto europeo B-WaterSmart, que está enfocado a desarrollar y demostrar tecnologías inteligentes y enfoques de economía circular a gran escala para un uso optimizado del agua.
El objetivo es acelerar la transformación hacia economías y sociedades inteligentes en la gestión del agua en toda la costa de Europa, reduciendo la extracción de agua dulce, mejorando la recuperación y la reutilización de los recursos y aumentando la eficiencia en su uso.
En concreto, B-WaterSmart aplica un enfoque de innovación sistémica a gran escala para seleccionar, conectar y demostrar un conjunto personalizado de tecnología, gestión y soluciones de datos inteligentes para múltiples usos y sectores del agua, así como para crear nuevos modelos comerciales basados ??en la economía circular y la inteligencia del agua.
En el marco del proyecto, se desarrollarán también metodologías, herramientas y procesos para permitir el uso seguro de fuentes alternativas de agua, como el agua reutilizada, con el fin de «aportar soluciones a las ciudades ante los retos del cambio climático y de la escasez de agua», afirma el director de la Unidad de Agua, Aire y Suelos de Eurecat, Xavier Martínez Lladó.
La investigación se basa en desafíos específicos de seis ciudades y regiones costeras europeas como Alicante (España), Bodo (Noruega), Flandes (Bélgica), Lisboa (Portugal), Frisia Oriental (Alemania) y Venecia (Italia), en las que se realizarán diferentes casos de estudio.
De acuerdo con el coordinador del proyecto, David Schwesig, «el ciclo del agua es un sistema holístico de naturaleza, tecnología y sociedad. En cooperación con diversos grupos de interés, se desarrollan conjuntamente soluciones innovadoras y se ponen a prueba en seis lugares, llamados Living Labs, repartidos por toda Europa. Están destinados a ayudar a las empresas especializadas en la gestión del agua y los municipios a hacer que sus sistemas y servicios sean sostenibles, inteligentes y más resistentes al cambio climático».
La Unidad de Agua, Aire y Suelos del centro tecnológico Eurecat participará en el caso de estudio de Alicante, aportando conocimientos y soluciones para la recuperación de amonio mediante destilación por membranas. Por otra parte, la Unidad de Inteligencia Artificial Aplicada de Eurecat trabaja para proporcionar un marco de trabajo en las más de veinte herramientas digitales involucradas en el proyecto y aplicadas en los seis living labs, a fin de aumentar la interoperabilidad entre los agentes del sector, permitiendo así potenciar su impacto.
El proyecto B-WaterSmart está coordinado por IWW Water Center (Alemania) e incluye 36 socios de ocho países diferentes, y cuenta con financiación del programa de la Unión Europea Horizon 2020.
La Cátedra Aquae de Economía del Agua lanza B-Water Smart, un proyecto para la promoción de economías y sociedades inteligentes en el uso del agua en la costa europea que tendrá una de sus seis sedes en Alicante.
En las zonas costeras, el sector del agua enfrenta importantes retos como la escasez del recurso y el aumento de las demandas de agua debido al crecimiento económico y poblacional. Esto puede llevar a la sobreexplotación de estos recursos hídricos, al deterioro de su calidad ambiental y a desequilibrios regionales en la disponibilidad de agua. Para hacer frente a estos retos, se ha puesto en marcha el proyecto europeo Building a water-smart society and economy, que se traduce como “Construyendo una sociedad y una economía inteligente con el agua”. Abreviado como B-WaterSmart, este proyecto está destinado a desarrollar tecnologías inteligentes y soluciones basadas en la economía circular.
Para implementar estas soluciones en el ámbito del sector del agua, el objetivo es el desarrollo de soluciones técnicas y digitales, así como de modelos de negocio que permitan acelerar la transformación hacia una sociedad y economía basadas en una gestión inteligente del agua. Las fórmulas para lograr estos avances van desde la reducción del uso de agua dulce, la recuperación y reutilización de recursos y el incremento de la eficiencia en el uso del agua, que se testearán en vivo y en directo en seis regiones costeras de Europa que sirven como “laboratorios vivientes” del proyecto, entre las que se encuentra Alicante.
La ciudad levantina forma parte de la red de ‘Living Labs’ junto a Bodø (Noruega), Flandes (Bélgica), Lisboa (Portugal), Frisia Oriental (Alemania) y Venecia (Italia), donde ya se ha puesto en marcha el desarrollo del modelo piloto para la gestión inteligente del agua.
Entre los socios españoles del proyecto B-WaterSmart se encuentran la Cátedra Aquae de Economía del Agua, constituida por la Fundación Aquae y la UNED; el centro tecnológico de agua Cetaqua, coordinadora del Alicante Living Lab; y la operadora Aguas de Alicante. El trabajo de la Cátedra Aquae, liderado por Amelia Pérez Zabaleta, se centrará en el desarrollo e implementación de modelos de negocio basados en la economía circular aplicables a las diferentes soluciones tecnológicas y de gestión propuestas desde el proyecto para cada uno de los seis ‘Living Labs’.
Según apunta David Schwesig, coordinador del B-WaterSmart, “este proyecto pretender servir como referencia en el marco de la gestión inteligente del agua”. Y es que el ciclo del agua se contempla como un sistema holístico en el que “interactúan naturaleza, tecnología y sociedad”, por lo que, en cooperación con varios grupos de interés, “se desarrollarán soluciones innovadoras que se pondrán a prueba en seis regiones (Living Labs), sitiadas en diferentes zonas costeras en Europa”.
“Estas soluciones estarán encaminadas a apoyar a las entidades públicas y privadas del sector del agua, haciendo que sus sistemas y servicios sean más sostenibles, más alineados con la gestión inteligente del agua y más resilientes al cambio climático”, ha asegurado Schwesig.
El proyecto europeo está coordinado por el IWW Water Centre (uno de los principales institutos de investigación en agua en Alemania), e incluye 36 socios pertenecientes a ocho países distintos. B-WaterSmart está financiado por el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea.
Es innegable que la industria del agua en América Latina requiere de más espacios de innovación que fomenten un ambiente de colaboración entre empresas, incrementando las oportunidades de intercambio de conocimiento y recursos para facilitar la implementación de soluciones tecnológicas a los retos derivados del agua en la industria.
Con la economía circular como elemento articulador de un debate que busca promover un mejor aprovechamiento industrial del agua y los residuos, el pasado 17 de marzo la consultora global en sostenibilidad, Isle Utilities, organizó una sesión exclusiva para países latinoamericanos de su programa de innovación colaborativa diseñado para industrias del sector.
Víctor Arroyo, quien lidera los esfuerzos de desarrollo de negocios en España y América Latina y se encarga de la relación estratégica con las Instituciones Financieras Internacionales, destacó el ecosistema de innovación de Isle para la industria del agua. “Los 90 empleados que tenemos en todo el mundo se encargan de que nuestros servicios giren en torno a la identificación estratégica, evaluación e implementación de tecnologías emergentes y prácticas más adecuadas para cada cliente de la industria del agua. La aceleración de su aceptación en el mercado se da a través de nuestro foro global de innovación, el Grupo de Aprobación Tecnológica industrial (iTAG, por sus siglas en inglés), así como mediante proyectos de consultoría a medida”.
En una región donde apenas el 30% de las aguas residuales reciben tratamiento adecuado pero la maduración y adopción de nuevas tecnologías comienza a mostrar avances prometedores, en detrimento de enfoques tradicionales, el rol de instituciones catalizadoras de innovación resulta indispensable para contribuir no solo a la sustentabilidad de las empresas, sino también a reducir las amenazas a la seguridad hídrica de América Latina.
Por esta razón, la primera edición del iTAG para Latinoamérica presentó cuatro innovaciones tecnológicas con enfoque de economía circular para actividades industriales de alimentos y bebidas, lácteos, farmacéuticas, biocombustibles y servicios públicos municipales.
Micro H2AD, de Lindhurst Engineering, fue la primera presentación del encuentro. Con capacidad de transformar residuos orgánicos y efluentes industriales en agua gris, biogás y biofertilizantes, este sistema utiliza digestión anaeróbica y celdas combustibles microbianas a microescala. Sus ventajas son notables: tasa rápida de digestión anaeróbica, producto modular y escalable, bajo costo de mantenimiento comparado con sistema tradicional de digestión anaeróbica, retorno atractivo de inversión y alto impacto en la reducción de la huella de carbono.
Martin Rigley, CEO de la empresa, describió algunos casos de éxito de aplicación de esta tecnología en Europa y destacó la importancia de dejar atrás el modelo de economía lineal en virtud de un modelo circular que permita reutilizar y reciclar recursos de manera sostenible.
Matías Amor, director y encargado de América Latina en Fibracast, destacó las Membranas FibrePlate para el tratamiento de aguas residuales industriales y su reúso mediante un biorreactor de membranas (MBR, por sus siglas en inglés), el cual comprende un diseño modular en casetes que contienen las membranas. Por su diseño compacto y alto nivel de eficiencia, optimiza el uso del espacio industrial comparado con el sistema tradicional de lodos activados. Además, detalla Amor, “las membranas de última generación requieren menos lavado y ahorran consumo de energía”.
Matthew Jones, director regional en Desalitech de DuPont, explicó cómo el Circuito Cerrado de Ósmosis Inversa (CCRO, por sus siglas en inglés) “reúsa y purifica agua ajustándose a las condiciones operacionales, reduciendo la necesidad de expertise constante y mantenimiento, además de contar con una alta tasa de recuperación de agua (entre 92% y 98%) y utilizar menos agua y energía comparado con sistemas de ósmosis tradicionales”.
Por su parte, Analytical Technology presentó Metrinet, un sistema de monitoreo de calidad del agua multiparamétrico de bajo consumo que consta de una serie de sensores electroquímicos y ópticos, alojados en un cuerpo miniaturizado, robusto e impermeable. El sistema puede medir cloro residual, turbidez, pH, conductividad, temperatura, presión y oxígeno disuelto, además de recopilar datos y gestionar la información en la nube.
Bessy Suton, gerente de ventas para la región, especificó el nivel de detalle que ofrece Metrinet: “los diagnósticos del sensor informan sobre potenciales problemas de forma clara y el temporizador alerta al usuario cuando se debe realizar la calibración, mientras que el reloj interno registra el tiempo total de funcionamiento en el sensor”.
El cierre del encuentro permitió poner de relieve el gran reto que resulta para las organizaciones identificar recursos adecuados y estructurados para encontrar soluciones tecnológicas ajustadas a sus necesidades. En ese sentido, la plataforma del TAG (que ya suma 154 miembros de todo el mundo) continúa fomentando la colaboración entre empresas para acelerar el aprendizaje a través de la experiencia colectiva.
El Plan de Acción para el 2021-2023 dentro de la Estrategia de Española de Economía Circular establece como eje de actuación la reutilización y depuración de las aguas. En este contexto, unas 300 entidades acreditadas por la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) aportan garantías para alcanzar los objetivos de reutilización del agua de esa estrategia nacional, apoyando así a la consecución de una economía más circular.
El Día Mundial del Agua, que se celebra cada año el 22 de marzo, pone de manifiesto la necesidad de encontrar las mejores soluciones que aseguren la conservación, protección y control del agua. Una preocupación recogida en el plan de acción para el 2021-2023 dentro de la estrategia española de economía circular, que propone una serie de actuaciones encaminadas a fomentar la reutilización del agua y mejorar la eficiencia en su uso en un 10%, entre otros aspectos.
En este sentido, cerca de 300 entidades acreditadas por ENAC desempeñan un papel clave para garantizar que tanto el control de los vertidos de aguas residuales como de las aguas regeneradas orientadas a su reutilización son realizados por empresas con la capacidad técnica necesaria. Y es que estas entidades han demostrado a ENAC, un organismo independiente, de utilidad pública y designado por el Gobierno, que cuentan con un personal con los conocimientos técnicos y la experiencia adecuados y que disponen del equipamiento y de las infraestructuras necesarios y apropiados para proporcionar un servicio competente, mediante un proceso de evaluación riguroso, transparente y con plena aceptación internacional: el proceso de acreditación.
En concreto, en nuestro país existen 54 entidades de inspección acreditadas para el control de vertidos y de la calidad del medio receptor, que garantizan el control de las aguas residuales y su posible posterior reutilización. Además, 242 laboratorios públicos y privados están acreditados por ENAC, aportando la máxima confianza sobre el control analítico y de la calidad del agua para cualquier uso, utilizando todas las técnicas necesarias, desde las más tradicionales como análisis fisicoquímicos y microbiológicos, hasta las más novedosas, como los ensayos para determinar el estado ecológico de las aguas, radioactividad o ecotoxicidad.
Entre las acreditaciones más novedosas, cabe destacar las relativas a la toma de muestras y análisis para la detección y cuantificación de SARS-CoV-2 mediante técnicas PCR a tiempo real en aguas residuales, que es uno de los métodos que se está empleando desde el comienzo de la pandemia como parte del sistema de vigilancia de detección temprana e indicador epidemiológico de circulación del virus en la población. Esta detección se realiza, principalmente, en muestras de alcantarillado y de estaciones depuradoras, y permite conocer la evolución de la concentración del virus a lo largo del tiempo, de manera que se pueda anticipar la cadena de contagios y sus consecuencias.
- Más de 55 empresas, centros tecnológicos y de investigación, universidades y asociaciones han ejecutado proyectos de investigación e innovación en la gestión del agua dentro de la Comunidad RIS3CAT Agua, acreditada por ACCIÓ.
- Coordinada por Eurecat, la Comunidad RIS3CAT Agua ha supuesto una inversión de 12 millones de euros en cuatro años.
- El impulso de la economía circular en el tratamiento de aguas, la monitorización y soporte a la decisión para la calidad del agua y el desarrollo de tecnología para sectores intensivos han centrado las innovaciones.
Más de 55 empresas, centros tecnológicos y de investigación, universidades y asociaciones han ejecutado seis proyectos de investigación e innovación en la gestión del agua, dentro de la Comunidad RIS3CAT Agua, acreditada por ACCIÓ, que han supuesto una inversión de 12 millones de euros en cuatro años para el impulso de la economía circular en el tratamiento de aguas, la monitorización y soporte a la decisión para la calidad del agua y el desarrollo de tecnología para sectores intensivos.
Las soluciones a estos retos han sido abordadas de forma específica en los proyectos Digestake, liderado por la Universitat de Girona-Lequia; Eflucomp, Regireu e Imaqua, coordinados por Eurecat; Elde, encabezado por la Universitat Politècnica de Catalunya-INTEXTER, y Watertur, liderado por el Catalan Water Partnership.
Liderada por el centro tecnológico Eurecat, la Comunidad RIS3CAT Agua finalizará su actividad este mes de abril con un balance “centrado en establecer sinergias entre las empresas, potenciando la investigación y dinamizando el sector, para garantizar la salud y el bienestar de las personas y del medio ambiente, reducir el coste de gestión del agua, conservar el recurso natural y transformar los modelos de gestión hacia una economía circular”, destaca el director de la Unidad de Agua, Aire y Suelos de Eurecat, Xavier Martínez Lladó.
Su ejecución “ha permitido preparar el sector del agua para superar los retos económicos, ambientales y sociales de futuro, adquiriendo las capacidades y desarrollando los servicios y productos necesarios para dar respuesta a las problemáticas actuales y futuras relacionadas con la gestión del agua”, añade Martínez Lladó, que pone de relieve que “también ha servido para desarrollar productos y soluciones que deben ser internacionalizadas y exportadas a otros países”.
En concreto, el proyecto DigesTake ha investigado la valorización de los efluentes líquidos y gaseosos de la digestión anaerobia de los lodos de depuradoras urbanas. Con este fin, se han puesto en marcha cinco plantas pilotos y un prototipo que aprovechan el alto contenido de nutrientes de estos efluentes, principalmente, carbono, nitrógeno, fósforo y potasio, para obtener fertilizantes agrícolas y convertir el dióxido de carbono del biogás en productos químicos con valor añadido.
Por su parte, el proyecto Regireu ha permitido generar nuevo conocimiento y desarrollar tecnologías innovadoras y competitivas en el ámbito de la regeneración de aguas residuales. Entre las diferentes tecnologías demostradas en el proyecto, se ha validado un sistema de depuración de aguas industriales innovador combinando las tecnologías de lecho móvil con un sistema de reactor de membranas donde se ha duplicado la capacidad y reducido un 40 por ciento el consumo energético respecto a sistemas convencionales.
El proyecto IMAQUA se ha centrado en la elaboración de herramientas innovadoras para la gestión de la calidad y cantidad de agua en redes de distribución. En el marco del proyecto, se han desarrollado soluciones físicas para la monitorización en línea de contaminantes específicos como muestreadores cerámicos pasivos y tecnología óptica. También se han desarrollado soluciones digitales para predecir el comportamiento de las redes de distribución y la evolución de la calidad de agua dentro de las mismas. Las tecnologías del proyecto han sido demostradas en las redes de distribución de agua de Sabadell y en un segmento de la red de Barcelona,consiguiendo reducir en un 10 por ciento los caudales incontrolados dentro de estas redes.
La depuración de efluentes industriales mediante la combinación de tecnologías electroquímicas y electrocoagulación ha sido el eje del proyecto ELDE, donde se han construido dos pilotos para tratar efluentes de los sectores químico, curtidor y papelero, consiguiendo reducciones de más del 70 por ciento del contenido de materia orgánica de los efluentes y eliminando totalmente el color y la turbidez, obteniendo de este modo agua adecuada para reutilizar. Además, se ha conseguido reducir el consumo de los tratamientos respecto a los métodos tradicionales.
El impulso de la implantación de tecnología inteligente para gestionar el agua en los establecimientos hoteleros ha sido el eje del proyecto WATERTUR, el cual ha podido demostrar las tecnologías de biorreactor anaerobio de membrana y muros verticales acoplados a sistemas bioelectroquímicos para tratar los efluentes del sector, recuperando energía a través de la producción de biogás. Además, se ha desarrollado una herramienta para el control inteligente del agua de piscinas y se ha patentado una herramienta web de evaluación del impacto ambiental de la actividad de los hoteles.
EFLUCOMP ha investigado y aplicado tecnologías que permiten el tratamiento óptimo de efluentes de composición compleja, es decir, aguas residuales con una salinidad muy elevada, presencia de contaminantes tóxicos o materia orgánica de difícil eliminación. Estos efluentes son característicos de sectores intensivos en generación de aguas residuales, como es el caso de los hospitales, la industria petroquímica, vertederos de residuos o la industria metalúrgica y minera, entre otros.
La Comunidad RIS3CAT Agua es una de las Comunidades RIS3CAT acreditadas por la Generalitat de Catalunya a través de ACCIÓ –la agencia para la competitividad de la empresa-, una estrategia que en el periodo 2014-2020 ha contado con un presupuesto total de 53 millones de euros, unas ayudas gestionadas por ACCIÓ y parte de las cuales provienen del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) de la Unión Europea. En concreto, esta Comunidad y sus proyectos del plan de actuación han sido cofinanciados por la Unión Europea a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) con una dotación de 4.061.042,48 euros.
Grupo Neoelectra, proveedor de soluciones de alta eficiencia energética para la industria, ha desarrollado un sistema de secado térmico que permite tratar los lodos que se producen en las depuradoras de agua y convertirlos en fertilizante orgánico, que puede utilizarse para el sector agroalimentario y para abonar parques y jardines públicos.
Esta solución de economía circular ya se aplica en la planta de tratamiento de purines de cerdo que el Grupo tiene en Artajona (Navarra), en la que cada año convierten cerca de 10.000 TM de lodos húmedos, el equivalente a la capacidad de 500 camiones de tipo estándar, en fertilizante ecológico que se puede utilizar en agricultura en toda la zona de Tudela-Tafalla, muy intensiva en agricultura.
Los lodos de depuradora sin tratar generan un problema medioambiental que puede afectar a suelos y acuíferos. Debido a su alto volumen de materia orgánica y el riesgo de presencia de patógenos como la salmonela, estos residuos deben higienizarse para evitar que contaminen campos y aguas subterráneas.
El procedimiento de secado térmico es una alternativa a otros sistemas utilizados en esta higienización de lodos como la digestión anaeróbica, el compostaje y la incineración. Entre las ventajas que aporta se encuentran un menor coste combinado de tratamiento y gestión, así como un almacenaje y un transporte más fácil y seguro.
En lo que respecta a los costes, estos se reducen sustancialmente porque se aprovechan instalaciones y recursos que ya existen, utilizando plantas de cogeneración ya operativas y aprovechando el excedente de energía térmica para secar los lodos. Además, al estar completamente secos tras el tratamiento, se puede generar un fertilizante en forma de polvo que puede transportarse de manera más fácil que otros productos más líquidos y almacenarse por más tiempo sin generar olores.
Óscar Soca, responsable de Proyectos de Grupo Neoelectra, explica que los lodos son «un subproducto del reciclaje de aguas urbanas que, bien tratado, tiene un gran valor agronómico como fertilizante. Tanto en España con en el resto de la Unión Europea se apuesta por este producto, que es muy demandado por la agricultura».
El caso de la planta de purines de Neoelectra en Artajona es un ejemplo de colaboración público-privada con la Administración. Óscar Soca explica que “Nilsa, el ente público gestor de residuos de la zona, necesitaba resolver el problema medioambiental que generaban los lodos, al mismo tiempo que nuestra planta tenía un excedente de energía térmica que no estaba siendo explotada. En 2015 Neoelectra obtuvo la licitación para gestionar una parte de estos lodos con secado térmico y, desde entonces, gestiona los lodos de tres depuradoras de la zona».
Proceso de higienización del lodo
El lodo es el resto en forma de barro que queda depositado en el fondo de los depósitos de las depuradoras de aguas. Óscar Soca explica que el proceso de higienización comienza en la depuradora, con su extracción y filtrado para eliminar la mayor cantidad de agua posible. Una vez realizados estos pasos, se obtiene un barro más compacto, que el personal de la depuradora envía a la planta de tratamiento del Grupo en Artajona. Una vez allí, se le aplica un tratamiento térmico a más de 80º C para destruir los patógenos y vaporizar la materia orgánica. Cuando finaliza este proceso, el lodo está seco, limpio y reducido a polvo, y conserva los minerales (nitrógeno, potasio…) y nutrientes que necesitan los cultivos. Tras este proceso de secado, un gestor local recoge el producto resultante y lo proporciona a empresas de servicios agrícolas para su uso en los cultivos de la zona.