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Soluciones verdes, vistas a través del agua (V): De agua negra a recursos verdes

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Sobre el blog

José María de Cuenca de la Cruz
Curioso, inquieto y creativo… aprendiz de escritor, e interesado también por las nuevas tecnologías y la educación. Me encanta asumir retos y compartir lo aprendido. Trabajando en lo que me apasiona…. me siento como un pez, en el agua claro.
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Las aguas residuales son los residuos sin explotar que se generan en mayor cantidad. El principal obstáculo para su aprovechamiento es la ingente cantidad de energía necesaria para separar el agua de los contaminantes.

Su aprovechamiento se puede afrontar tratando de transformar directamente el agua negra en el oro líquido que suponen los nuevos recursos hídricos en algunas zonas áridas. Pero esto conlleva unos costes y un impacto ambiental solo asumibles en situaciones extremas, que afortunadamente no se dan en la mayor parte de las ciudades.

Es más correcto abordar la cuestión desde un enfoque integral: optimizando el consumo de agua potable, reduciendo la recolección de excesos de aguas de lluvia, controlando los vertidos al alcantarillado, tratando en origen los contaminantes puntuales -como los fármacos y otros emergentes-, y evitando conductas como el consumo de plásticos de un solo uso y arrojar materiales no desechables por el inodoro; antes de pasar a ocuparnos de la planta de tratamiento propiamente dicha.

Ya en la EDAR, deberemos tratar de reducir el consumo energético de sus procesos, y simultáneamente lograr que sea lo más autosuficiente energéticamente que nos permita el entorno. Así lograremos evitar problemas de operación y lograr ahorros con los que por último poder implementar tratamientos que de otra manera podrían resultar excesivamente gravosos, tanto en términos ambientales como económicos.

Las actuaciones que derivan de este enfoque integral deberán permitirnos conformar una gestión basada en la economía circular, que responda a una estrategia sostenible, asentada a su vez en dos pilares:

  • Racionalizar el uso de los recursos hídricos y del medio ambiente en general, minimizando la presión de la ciudad sobre su entorno.
  • Asegurar la máxima eficiencia técnica de las operaciones, reflejada en unos resultados económicos de explotación que permitan el mantenimiento de los activos y el empleo, incluso haciendo frente a los nuevos retos derivados de la contaminación emergente y del cambio climático, mediante la adecuación y mejora de instalaciones y tratamientos, con la mínima repercusión económica sobre los contribuyentes o los clientes, según sea la forma de gestión.

En la EDAR, en función del número de habitantes equivalentes, de los usos del agua -especialmente del tipo de actividades industriales conectadas a la red de alcantarillado- , de la disponibilidad de terrenos y de la climatología; nos podremos plantear tratamientos naturales, o solo tratar de usarles como complemento a los convencionales en la depuración del agua. Pero en la recuperación de recursos de las aguas residuales hay muchas más opciones que el crecimiento vegetal y la adecuación del efluente para su vertido o infiltración.

En cada caso y lugar debemos optar por la mejor solución o conjunto de soluciones técnicas, buscando mayor eficiencia. Sin prejuicios que nos hagan descartar aquellas que a priori la mayoría identificará como “grises” por estar construidas en hormigón. Porque la inmensa mayoría de las soluciones utilizadas en depuración de aguas son operativamente “verdes”, al estar basadas en tratamientos biológicos. No quiero decir que una solución es del color del cristal con que se mira, pero en muchos casos el filtro del prejuicio nos influye.

El principal obstáculo para su aprovechamiento es la ingente cantidad de energía necesaria para separar el agua de los contaminantes.

Por ejemplo, desde hace unos pocos años hay una nueva corriente que abunda en esta idea, redefiniendo las plantas de tratamiento de aguas residuales como biorefinerías o biofactorías. Estos términos hacen referencia a la base biológica de sus procesos, y además a la diversidad de productos que pueden obtenerse, desde los tradicionales abonos y biogás de digestión, a otros más elaborados y de mayor valor, como biocombustibles de alta pureza, bioplásticos, etc.

Aunque los tratamientos adicionales para obtenerlos no siempre compensan: el quid de la cuestión es la energía que necesitan. Como muestra: a partir del biogás de fangos es posible producir biometano de calidad para uso directo en automoción, pero hay que sopesar si el coste de su lavado, purificación, concentración y compresión nos compensará frente a la generación eléctrica in situ con un motor adaptado al biogás sin refinar, que además permite aprovechar el calor residual.

Con la producción de bioplástico puede suceder algo similar: es más fácil obtenerlo con fango no digerido pero entonces reduciremos la generación de energía, amén de que estaremos elaborando un producto para una incierta demanda externa frente a otro para satisfacer nuestro autoconsumo.

Otro caso: si deseamos aumentar la producción de biogás podemos recurrir a la hidrólisis térmica o incluso a la inyección de hidrógeno exógeno, pero debemos asumir sus costes, y saber que, pese al mayor volumen conseguido, no aumentará su pureza.

Todo esto por no hablar de algunos empeños casi irracionales en regenerar el agua residual a base de reactivos químicos y electricidad en lugares donde hay otras fuentes aprovechables cerca, y el vertido al medio receptor es incluso necesario para mantenerlo.

El problema no es de tecnología. Ni siquiera de agua o de recursos, tanto como de energía. La cuadratura del círculo de la biofactoría pasa siempre por maximizar la energía disponible en la planta. Para ello hay dos vías: gastar menos y autogenerar.

Las posibilidades de reducción del consumo siempre serán limitadas. Pese a las nuevas oportunidades de control de procesos que empiezan a ofrecer el aprendizaje automático y los sistemas de inteligencia artificial, no se puede ahorrar más allá de un consumo mínimo. Incluso el diseño de nuevos procesos concebidos para ser auto sostenibles se topará con la tenacidad de los principios de la termodinámica. Precisamente porque buscamos la compacidad y la rapidez de la transformación, cosas que la naturaleza, con otro ritmo y sus muchas sinergias, consigue mejor… Aunque en tanto esa transformación sucede naturalmente, tendremos la contaminación. La salida a esta situación pueden ser los tratamientos “naturales”. Por ejemplo lagunaje al final de la línea de agua para confinar de manera controlada el agua preacondicionada hasta completar su transformación a ritmo sosegado. O la concentración y refinado del biogás, mediante medios también biológicos.

El problema no es de tecnología. Ni siquiera de agua o de recursos, tanto como de energía. La cuadratura del círculo de la biofactoría pasa siempre por maximizar la energía disponible en la planta. Para ello hay dos vías: gastar menos y autogenerar.

La vía de la autogeneración no siempre es capaz de dar una respuesta completa. Las energías renovables basadas en el sol cada vez resultan más asequibles y es muy fácil aprovechar las cubiertas de los edificios o las zonas ajardinadas para introducir paneles fotovoltaicos o para calentamiento de agua. Sin embargo, ante el consumo de una EDAR estas tecnologías difícilmente satisfarán nuestras expectativas, no tanto por su variabilidad -podemos jugar con las inercias de los propios procesos de depuración- como por su potencia. Su papel será de apoyo, contribuyendo a paliar el impacto, aunque probablemente menos que la optimización del consumo. Otra cosa es recurrir a la eólica o incluso a la maremotriz allí donde sea posible, que pueden dar mayor potencia. O si no deseamos salirnos de las tecnologías habituales, potenciar la producción de biogás mediante co-digestión con nuevos residuos orgánicos de origen controlado, como los de la industria alimentaria o los mercados de proximidad que ahora se llevan tanto.

Creo que en la combinación de técnicas está la solución y la viabilidad de las biofactorías capaces de transformar el agua negra en recursos. ¿Y una planta así es verde y natural? Pienso que sí. Verde en tanto evitamos recurrir a energías no sostenibles y utilizamos tratamientos de base biológica, aunque estén contenidos en tanques de hormigón y usen tecnologías avanzadas. Natural porque utilizamos cada pequeño aporte de energía que es posible aprovechar para optimizar la transformación de lo que era un residuo en un recurso, como hace la propia naturaleza. Lo veo así… pudiera ser el color del cristal con el que miro… porque se podría argumentar que igual de natural es el crecimiento de la entropía, contra la que en definitiva luchamos.

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