Alejandro Zarzuela López. Director técnico y de Innovación Tecnológica en ACCIONA Agua.
El costo energético es uno de los factores limitantes para la generalización de los procesos de depuración y desalación de agua, ya que supone, en condiciones normales, más de 50% de los costos finales del tratamiento. El esfuerzo de innovación para optimizar el consumo energético de las depuradoras, desalinizadoras y potabilizadoras es, por tanto, una pieza clave en la estrategia de competitividad y sostenibilidad tanto en el plano económico como en el ambiental.
En España, la depuración de aguas residuales requiere la electricidad equivalente al consumo anual de una ciudad de 300,000 habitantes, aproximadamente. Por ello se están desarrollando diversos proyectos de investigación y desarrollo (I+D) orientados a reducir la dependencia energética de plantas depuradoras; este reto se afronta en todas las etapas del proceso, por lo que la instauración de tales innovaciones, de forma independiente o combinada, permitirá incluso llegar al autoabastecimiento energético pleno.
Las principales líneas de investigación se centran bien en reducir el consumo de energía optimizando los procesos y renovando las tecnologías aplicadas, bien en incorporar energías alternativas que hagan más autosuficiente la planta depuradora. A continuación se describen algunos de los proyectos más destacados.
RENEWAT
El nombre completo del proyecto europeo de I+D que reducirá en 25% el costo de la depuración es Optimised Renewable Mix for Energy Saving in Waste Water Treatment Plants. Tiene como objetivo sincronizar los procesos de las depuradoras con la disponibilidad de energías renovables integradas en la planta, lo que reducirá hasta un 30% su dependencia energética. El proyecto piloto se está desarrollando en la depuradora de Archena, en Murcia, y la tecnología será aplicable prácticamente en la totalidad de las plantas depuradoras; fue escogido por la Comisión Europea para formar parte del programa Life+ que apoya los proyectos medioambientales y de conservación de la naturaleza con mayor potencial de desarrollo.
Con el proyecto RENEWAT se adaptarán a una depuradora varias fuentes de energía renovable, como placas solares y miniaerogeneradores eólicos, y se integrarán con un sistema de gestión inteligente que coordinará las tareas de la depuradora según la disponibilidad de tales fuentes. De este modo se aprovechará su combinación óptima en función de los recursos disponibles.
Se adaptarán a una depuradora varias fuentes de energía renovable, como placas solares y miniaerogeneradores eólicos, y se integrarán con un sistema de gestión inteligente que coordinará las tareas de la depuradora según la disponibilidad de tales fuentes. De este modo se aprovechará su combinación óptima en función de los recursos disponibles y se ajustará la actividad de la depuradora a la cantidad de energía que se esté generando en cada momento, para optimizar al máximo la mezcla energética que alimentará la planta. Además, el sistema de gestión inteligente ajustará con mayor precisión el aporte necesario en cada fase de la depuración, con lo que mejorará la eficiencia energética.
Proyecto de codigestión de lodos
Se ha permitido hacer autosostenible una estación depuradora de agua residual desde el punto de vista energético mediante la digestión combinada de los lodos generados por el propio proceso de depuración mezclados con otros residuos orgánicos de industrias cercanas. El biogás generado es convertido en electricidad usando motogeneradores.
Biolysis
Consiste en el desarrollo de un pretratamiento biológico de los lodos para mejorar la eficiencia energética y alcanzar la sostenibilidad del proceso de digestión anaerobia aumentando la capacidad de generación de biogás. Con este fin, se enriquece el lodo con bacterias seleccionadas para contribuir a hidrolizarlo de manera natural y aumentar la producción de biogás. Este proceso incrementa en 20% la generación de energía y disminuye en más de 15% la cantidad final de los lodos producidos.
OPTIAnMBR
Se busca mejorar la depuración de las aguas residuales al tiempo que lograr la autosuficiencia energética de las instalaciones. El proceso consiste en un tratamiento anaerobio del agua residual, con generación de biogás, seguido del paso a través de membranas de ultrafiltración; de esta manera se obtiene agua apta para el reúso y un fango listo para ser deshidratado. El biogás generado se emplea en la producción de electricidad, lo que reduce la demanda externa.
Según las estimaciones iniciales, esta tecnología permitirá reducir a la mitad la dependencia energética de la planta y, por tanto, los costos vinculados al consumo, además de minimizar la producción de lodos y reutilizar éstos y el agua tratada.
Brainymem
El objetivo es aplicar sistemas de instrumentación y de control avanzado para la optimación de las necesidades de oxígeno en el tratamiento biológico y del aire de lavado en procesos de reactores biológicos con membrana (MBR); esto permitirá reducir el consumo energético y la emisión de gases de efecto invernadero en más de 18 por ciento.
El proyecto se lleva a cabo en Almuñécar, Granada, donde se ubica la planta de demostración. Fue escogido por la Comisión Europea para formar parte del programa Life+.
Celsius
Permitirá disminuir hasta un 60% el consumo energético en la depuración del agua residual en regiones de climas cálidos, mediante nitrificación parcial y desnitritación con bacterias que realizan el proceso conocido como anammox (oxidación anaerobia del ion amonio). Con una inversión cercana a un millón de euros (alrededor de 1.14 millones de dólares), tendrá una duración de tres años. Celsius también fue escogido por la Comisión Europea para formar parte del programa Life+.
