Nuevos usos del agua residual
Expertos de la Universitat Politècnica de Catalunya trabajan en el proyecto Incover
Existen muchos proyectos novedosos que pretenden aprovechar el agua residual para diferentes usos, y algunos, muy sorprendentes. Por ejemplo, el grupo de investigación en Ingeniería y Microbiología del Medio Ambiente (Gemma) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) construye una planta de tratamiento de aguas residuales en Viladecans (Barcelona) para producir biogás metano, bioplásticos biodegradables, fertilizantes biológicos o agua para riego.
Con este proyecto, los científicos aprovechan al máximo las posibilidades de estas aguas residuales que, en la mayoría de los casos, se vierten a los ríos o al mar una vez tratadas, o se utilizan para regar, pero en pequeños porcentajes. En Catalunya, uno de los lugares de España donde más se reutilizan, solo se aprovecha un 10% de estas aguas para regar. La escasez y la contaminación del agua constituyen un problema que se agravará en los próximos años, y los expertos de la UPC defienden que la gestión de este recurso adquiere especial relevancia en países como los de la cuenca del Mediterráneo. Además, para hacer frente a este problema, se tendrían que llevar a cabo diferentes estrategias de tratamiento y reutilización del agua y hacer un uso responsable. Por todo esto, la UPC se ha sumado al proyecto Incover, de la Unión Europea, para encontrar nuevas soluciones ingeniosas y sostenibles para el tratamiento y reutilización del agua, que, a la vez, generarán productos de valor añadido y un residuo cero.
En el marco de este proyecto, el grupo de investigación dirigido por el profesor Joan García, de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona, está construyendo una de las tres plantas de tratamiento en el terreno experimental de la UPC en Viladecans, con el objetivo de tratar agua residual mediante microalgas, un tratamiento “verde” que no necesita productos químicos y ha demostrado ser eficiente en la eliminación de nutrientes y otros contaminantes. La UPC implantará tres fotobiorreactores para cultivar las algas, con una capacidad cada uno de 10 metros cúbicos, que serán alimentados con agua residual doméstica y agrícola y en los que crecerán las algas y la biomasa. La biomasa será luego separada del agua tratada y “digerida” mediante codigestión anaeróbica, para obtener el biogás metano. Según los científicos, el agua tratada en estos fotobiorreactores será sometida también a ultrafiltración y desinfección solar, y podrá ser utilizada posteriormente para el riego.
Otra novedad de este tratamiento es la capacidad de cierto tipo de algas para producir bioplásticos adaptando las condiciones de los fotobiorreactores, lo que puede favorecer el aumento de la población de estos organismos, capaces de sintetizar y acumular bioplásticos cuyas propiedades son muy similares a las de los plásticos tradicionales que provienen de la industria petroquímica, y con la ventaja de que son totalmente biodegradables. Se está investigando su uso en biomedicina, para realizar prótesis, y, sobre todo, en el mercado de los embalajes y los envases.
Esta planta piloto se ha diseñado para tratar un volumen de 3.000 a
Puede generar biogás metano o bioplástico, como han demostrado expertos de la Universitat Politècnica de Catalunya, que trabajan en el proyecto europeo Incover
5.000 litros diarios de agua residual, el equivalente a un pequeño edificio de viviendas. Y los científicos prevén que se podrán llegar a conseguir unos 3,5 kilogramos de bioplásticos al día.
En Tarragona
Reciclar el agua que utiliza la industria es muchas veces complicado, si no imposible, especialmente si se trata de un sector muy contaminante. Sin embargo, los científicos han creado un tratamiento para reutilizar el agua residual procedente de la industria petroquímica. Se trata de un proyecto europeo coordinado por el centro tecnológico Eurecat-CTM que se probará en las plantas de producción de DOW Chemical de Tarragona para obtener agua regenerada de alta calidad, susceptible de ser utilizada en esta misma actividad industrial. La industria petroquímica tiene un consumo de agua elevado y genera volúmenes de agua residual considerables: se calcula que el sector es responsable de la generación de 1.750 millones de metros cúbicos de agua residual en Europa. El proyecto llamado Rewatch, que finalizará en diciembre de 2019, quiere validar un esquema innovador de tratamiento a escala piloto y generar un modelo predictivo, con el fin de poder extrapolar el tratamiento a otras industrias petroquímicas. Tiene, además, el objetivo de fomentar la conciencia social del impacto de la generación de agua residual sobre el medio ambiente y la sobreexplotación de los recursos hídricos.
Este piloto se basará en un sistema que combinará un tratamiento biológico con varios tratamientos de separación, y estará diseñado para tratar cinco metros cúbicos por hora de agua residual. A diferencia de otros proyectos de reutilización, este está pensado para tratar el agua residual en el mismo lugar donde se genera y donde se puede volver a reutilizar, lo que contribuirá a la sostenibilidad en la gestión del consumo de agua de la zona, especialmente estresada hídricamente durante ciertas épocas del año. Según los investigadores, si este mismo esquema de tratamiento y de reutilización se pudiera implementar en todas las industrias petroquímicas dedicadas a la fabricación de determinados productos en Europa, se podría reducir en 3,5 millones de metros cúbicos la demanda de agua.
Rewatch, acrónimo de Reuse Water Chemical, es un proyecto LIFE financiado por la Unión Europea en el que participan, además de Veolia y Dow Chemical, el centro de investigación holandés KRW Water, la plataforma europea del agua WssTP y, como coordinador del proyecto, el centro tecnológico Eurecat-CTM.
Naranjas para limpiar
Hay fórmulas muy ingeniosas para la limpieza y depuración de las aguas, como la que han descubierto investigadores de Granada y México, que han desarrollado un método que permite limpiar aguas que contienen metales pesados y compuestos orgánicos contaminantes a partir de un nuevo material absorbente fabricado con cáscaras de frutas como la naranja y el pomelo, unos residuos que en la actualidad suponen un problema para la industria alimentaria, ya que son desechos que ocupan un gran volumen y no tienen grandes utilidades en la actualidad.
Según informó la Universidad de Granada, se calcula que en el mundo se producen 38,2 millones de toneladas al año de estas cáscaras, procedentes de la industria alimentaria, y el estudio en el que participa la UGR ha servido para diseñar un novedoso proceso en el cual, gracias a un tratamiento de descompresión instantánea controlada, es posible modificar la estructura de estos residuos, otorgándoles propiedades absorbentes como mayor porosidad.
El investigador Luis Alberto Romero Cano, del grupo de investigación en Materiales de Carbón de la Facultad de Ciencias, asegura que, mediante un tratamiento químico posterior, han conseguido añadir grupos funcionales al material y volverlo selectivo para remover contaminantes orgánicos y metales presentes en el agua.
Un estudio posterior llevado a cabo por los autores de este trabajo ha demostrado que es posible “empaquetar” estos nuevos materiales en columnas de lecho fijo, de forma similar a un filtro por el cual se hace pasar el agua contaminada en un proceso con un flujo continuo, tal como se realizan los tratamientos de aguas residuales.
Los resultados obtenidos en el laboratorio muestran gran potencial de uso de estos materiales como adsorbentes capaces de competir contra el carbón activado comercial para la adsorción y recuperación de metales presentes en las aguas residuales, de tal forma que se podrían realizar procesos sostenibles en los que se obtengan productos con alto valor comercial a partir de residuos de la industria alimentaria, señala Romero Cano.
Hay muchos otros científicos investigando sobre los nuevos usos del agua regenerada y sobre cómo limpiarla. Es un recurso valioso, y todas las propuestas son interesantes en un momento en el que el agua se está convirtiendo en un bien escaso.
La industria petroquímica tiene un consumo de agua elevado y genera volúmenes de agua residual considerables: se calcula que el sector es responsable de la generación de 1.750 millones de metros cúbicos de agua residual en Europa