Agua y electricidad no suelen llevarse bien, por aquello de los calambres. Pero esta mala relación se está tornando en amistad provechosa, con la reciente aplicación de Tecnologías Electroquímicas Microbianas (MET por sus siglas en inglés), al tratamiento de las aguas residuales.
Las MET se basan en la propiedad que presentan ciertas bacterias para transferir electrones directamente a materiales conductores, o bien aceptar electrones de estos materiales. Con lo que se deja de emplear el oxígeno, o formas oxidadas, como aceptores de electrones.
La eliminación de C y N vía clásica y vía MET
Dentro de la Medicina del Agua, profesión que preconizo y ejerzo, esta nueva modalidad de tratamiento podría encuadrarse dentro de la rama de la electroterapia (arte y ciencia del tratamiento de lesiones y enfermedades por medio de la electricidad, o modalidad de la Terapia Física en la que se emplea la electricidad para lograr efectos biológicos y terapéuticos), y que en la medicina clásica se suele aplicar en el campo de la rehabilitación.
Desde el año 2010 CENTA e IMDEA Agua, mantienen una fructífera colaboración en materia de investigación, que les ha permitido la realización conjunta de una serie de proyectos basados en la aplicación de las MET al tratamiento de las aguas residuales.
El primero de estos proyectos, AQUELECTRA (INNPACTO), se orientó a la consecución de tres objetivos concretos: desarrollar un sistema de depuración basado en el empleo de humedales artificiales bioelectrogénicos; establecer un sistema de tratamiento electrogénico anaerobio para las aguas residuales e implementar un sistema de eliminación electrogénica del nitrógeno presente en los vertidos.
El proyecto SMARTWETLAND (INNPACTO) viene a dar respuesta a los dos hándicaps principales que presentan los humedales artificiales para su implantación: altos requisitos de superficie y falta de capacidad de respuesta ante modificaciones en las condiciones de operación (“no tienen botones”, se suele decir). Para ello, se aunaron los fundamentos de los humedales artificiales y de las MET con el objetivo de construir un “humedal inteligente”, que al acelerar los procesos de degradación disminuyese notablemente los requisitos de superficie, a la vez que permitía autogestionar su funcionamiento para responder, de forma autónoma, a las variaciones en las condiciones de operación. Además, teniendo en cuenta la habitual localización remota de estos sistemas de tratamiento, el proyecto incluyó el desarrollo de un sistema de monitorización y operación por control remoto, a través de tecnologías de la información y comunicación (TICs).
Posteriormente, llegaron los proyectos BIO-SO4 (INNPACTO) y EM4EM (Plan Nacional de I+D+i), que exploraban la viabilidad del empleo de las MET para la eliminación de sulfatos y de contaminantes emergentes, respectivamente.
Por último, y dentro del Programa 2020, el proyecto iMETland, actualmente en ejecución, tiene como objeto construir y validar la aplicación a escala real de un dispositivo, basado en MET, para el tratamiento de las aguas residuales generadas en pequeñas aglomeraciones urbanas. El proyecto contempla la instalación de prototipos en Argentina, México, Dinamarca y España (Carrión de los Céspedes, Sevilla).
Todos estos proyectos se han desarrollado, y se desarrollan, en su fase de pilotaje, en el Centro de I+D+i que la Fundación CENTA gestiona en Carrión de los Céspedes (Sevilla). La variedad de objetivos conseguidos y el hecho de trabajar con aguas residuales reales y a una escala mucho mayor de lo habitual, han hecho de este centro un lugar de referencia en la aplicación de las MET para el tratamiento de las aguas residuales.
Los últimos avances en microorganismos y “calambres” generados por los investigadores de CENTA e IMDEA Agua estarán presentes en la primera instalación a escala real y a nivel mundial, que aplicará esta innovadora tecnología para el tratamiento de los vertidos generados por unos 200 habitantes equivalentes en la EDAR de Otos (Moratalla, Murcia).
Tras seis años de duro, pero apasionante, trabajo, CENTA (“agua”) e IMDEA (“MET”) han llegado al convencimiento de que agua y electricidad pueden provocar“calambres” que presentan un enorme potencial de futuro y que suponen un nuevo paradigma en el tratamiento de las aguas.
Todo esto no hubiese sido posible sin los organismos y empresas que nos han acompañado en tan electrizante aventura: Euroestudios S.L, Joca Ingeniería y Construcciones S.A, Depuración de aguas del Mediterráneo (DAM), Universidad de Alcalá de Henares, INTA-CAB, Aqua-Consult Ingenieros S.L. (A-CING), PricewaterhouseCoopers, Piroeco Bioenergy, Aston University, Aarhus Universitet, Kilian Water, Intema, Imta y Youris European Research Media Center.
Por último, nuestro agradecimiento a los organismos financiadores de las investigaciones: Ministerio de Economía y Competitividad y Programa Marco de Investigación e Innovación de la Unión Europea, Horizonte 2020.
