Premsa universitària de Catalunya, el País Valencià, les Illes Balears, Catalunya Nord, Andorra i l'Alguer|diumenge, juliol 21, 2019
Sou aquí: Home » Recerca » La UPC investiga com generar recursos de les aigües residuals urbanes

La UPC investiga com generar recursos de les aigües residuals urbanes 

compartir

upc

El grup de recerca en Enginyeria i Microbiologia del Medi Ambient (GEMMA) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) investiga com produir nous recursos energètics i productes d’alt valor a partir de les aigües residuals depurades d’origen urbà, industrial i agrícola a través del projecte europeu INCOVER. Les solucions que proposa inclouen la recuperació d’energia en format metà i l’obtenció d’altres productes com ara els bioplàstics, els àcids orgànics, el fertilitzant biològic i l’aigua per a reg, els quals s’assagen en una planta pilot que s’està construint a l’Agròpolis, a Viladecans.

La urbanització, el canvi climàtic i la contaminació, entre d’altres factors derivats de l’activitat humana, suposen una amenaça per als recursos hídrics. Fins ara, les aigües residuals urbanes —sent les més voluminoses—en els millors dels casos es tracten i un cop tractades s’aboquen al medi. De vegades també s’utilitzen per regar, però en petits percentatges. Per exemple, a Catalunya, un dels llocs de l’Estat espanyol on més es reutilitza, tan sols s’aprofita un 10% d’aquestes aigües per a reg de jardins o agrícola. 

Avui en dia, l’escassetat i la contaminació de l’aigua és un dels principals problemes mediambientals a tractar i la gestió d’aquest recurs adquireix especial rellevància en països com els de la conca del Mediterrani. Per fer front a aquest problema s’haurien de portar a terme diferents estratègies de tractament i reutilització de l’aigua i fer-ne un ús responsable.

Per aquest motiu, la Unió Europea ha posat en marxa iniciatives per finançar idees innovadores. El projecte INCOVER, iniciat al mes de juny, neix com una resposta a la necessitat de noves solucions relatives al tractament i reutilització de l’aigua. El principal objectiu és desenvolupar tecnologies innovadores i sostenibles per al tractament d’aigües residuals que, a la vegada, generaran productes de valor afegit i un residu zero. 

Es tracta de canviar el concepte del tractament d’aigües residuals, per passar d’una tecnologia de tractament de residus a una tecnologia de producció de recursos, contribuint, d’aquesta manera, a la generació d’una economia de fluxe circular. Les solucions que proposa INCOVER, a partir del tractament alternatiu d’aigua residual d’origen urbà, industrial i agrícola, inclouen la recuperació d’energia en format metà i l’obtenció d’altres productes amb valor afegit com els bioplàstics, el fertilitzant biològic, l’aigua per a reg i els àcids orgànics. Aquests àcids, que acostumen a produir-se en la indústria petroquímica, s’utilitzen en alimentació, fàrmacs i productes químics. 

Planta pilot a l’Agròpolis

En el marc del projecte INCOVER, el grup de recerca en Enginyeria i Microbiologia del Medi Ambient (GEMMA), dirigit pel professor Joan García, de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB), construeix una de les tres plantes de tractament a l’Agròpolis, el terreny experimental de la UPC de Viladecans, instal·lacions que formen part del Campus del Baix Llobregat. L’objectiu d’aquesta planta és el tractament d’aigua residual mitjançant microalgues. Aquest tractament ‘verd’ no necessita productes químics i ha demostrat ser molt eficient en l’eliminació de nutrients i altres contaminants. En aquest sentit, la UPC implantarà tres fotobioreactors —sistemes de producció transparents i tancats— per al desenvolupament i cultiu òptim de les algues.

Aquests fotobioreactors, amb una capacitat de 10 m3 cadascun, seran alimentats amb aigua residual domèstica i agrícola, que proporcionarà nutrients necessaris per al creixement de les algues i de biomassa. La biomassa serà posteriorment separada de l’aigua tractada i digerida mitjançant codigestió anaeròbica, per a l’obtenció de biogàs metà. La riquesa del biogàs obtingut serà molt més gran que la que s’obté en processos de digestió convencionals, ja que passarà per una columna d’absorció que retindrà gasos volàtils i altres contaminants que disminueixen la riquesa del producte. 

Al mateix temps, el residu sòlid d’aquesta digestió serà estabilitzat en aiguamolls artificials, ubicats a l’Agròpolis, on es produiran fertilitzants biològics. Per últim, l’aigua tractada en aquests fotobioreactors serà sotmesa a una ultrafiltració i desinfecció solar i podrà ser utilitzada per al reg. 

Algues que generen bioplàstics

Una altra novetat important d’aquesta línia de tractament és la capacitat de cert tipus d’algues —les cianobactèries o algues verdblavoses— per produir bioplàstics. Adaptant les condicions dels fotobioreactors, es pot afavorir l’augment de la població d’aquests organismes, capaços de sintetitzar i acumular bioplàstics en forma de grànuls en el citoplasma de la cèl·lula com a reserva de nutrients. Les propietats d’aquests bioplàstics són molt similars a les dels plàstics tradicionals que provenen de la indústria petroquímica i amb l’avantatge que són totalment biodegradables. També s’està investigant utilitzar-los en biomedicina (pròtesis) i, sobretot, en el mercat dels embalatges i envasos. 

La línia de tractament d’aquesta planta pilot de la UPC es dissenyarà per poder tractar un volum de 3.000 a 5.000 litres diaris d’aigua residual, l’equivalent a un edifici petit d’habitatges. Els científics preveuen que es podran arribar a aconseguir uns 3,5 kg de bioplàstics al dia.

Almeria i Alemanya, socis d’INCOVER

El projecte INCOVER inclou altres dos plantes pilot d’estudi, una a Almeria i l’altra a Alemanya. Els objectius de l’equip de recerca d’Almeria, liderat per l’empresa AQUALIA, són similars als de la línia de la UPC: obtenció de bioplàstics, de metà, de fertilitzants biològics i d’aigua desinfectada mitjançant sistemes solars per al seu posterior ús com a aigua de reg. La principal diferència és que per al creixement de les microalgues no utilitzaran fotobioreactors (sistemes tancats), sinó llacunes de càrrega alta (sistemes oberts). D’altra banda, els sistema de desinfecció solar són diferents i el tractament per a obtenir fertilitzants no es farà en aiguamolls, sinó en plantacions d’arbres.

Quant a la tercera línia d’investigació, que es realitza a Alemanya, és diferent ja que no té com a finalitat les algues sinó els llevats. En aquest cas, els bioreactors seran alimentats amb aigües residuals industrials i no generaran bioplàstics, sinó àcids orgànics. El residu dels llevats es processarà per obtenir carbó biològic en comptes de metà, i carbons actius enlloc de fertilitzants biològics.♦

Fotografia: D’esquerra a dreta: Joan Garcia, director del grup de recerca GEMMA-UPC i professor de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyers de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB); María Jesús García, investigadora del grup GEMMA-UPC, i Dulce Arias, estudiant predoctoral.

Related posts: