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I+D+i, la clave para una gestión del agua más eficiente y sostenible

I+D+i, la clave para una gestión del #agua más eficiente y sostenible | ACCIONA

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El crecimiento demográfico unido a los efectos del cambio climático plantea indudables retos en el sector del agua. En este contexto, la investigación científica y el desarrollo tecnológico son la base sobre la que poder desarrollar infraestructuras y procesos de tratamiento de agua más sostenibles y eficientes, que garanticen el abastecimiento de agua potable, el acceso al saneamiento y la conservación del medioambiente.

I+D+i, un apoyo fundamental en la gestión del ciclo integral del agua

El departamento de I+D+i de Agua de ACCIONA se dedica desde hace treinta años a la búsqueda de soluciones pioneras en desalación, potabilización, depuración y reutilización para afrontar los retos anteriormente expuestos.

En él trabaja un equipo multidisciplinar de más de treinta investigadores enfocados al desarrollo de tecnologías propias y de soluciones innovadoras que apoyen la actividad que ACCIONA desarrolla en el ciclo integral del agua.

Publicado en iAgua Magazine 36 - Octubre 2021
iAgua Magazine 36

El departamento de I+D+i de Agua de ACCIONA abarca desde la investigación de laboratorio hasta el estudio de tecnologías en plantas piloto y su posterior escalado industrial, siempre en estrecha colaboración con las diferentes áreas de negocio y con los equipos de operación.

Para ello, dispone de diferentes instalaciones, destacando el Centro Tecnológico del Agua en Barcelona, que cuenta con un laboratorio de aguas e investigación y un laboratorio de hidráulica y procesos dotados de equipos y técnicas analíticas de vanguardia.

El departamento de I+D+i de Agua de ACCIONA abarca desde la investigación de laboratorio hasta el estudio de tecnologías en plantas piloto

Estas instalaciones se completan con unidades de demostración en plantas de tratamiento de agua operadas por ACCIONA, de forma que las tecnologías pueden validarse en un entorno semiindustrial previo a su implementación a gran escala.

Las unidades de demostración trabajan en condiciones reales, un factor diferencial que permite que los resultados obtenidos sean aplicables de forma casi inmediata y que aporten un valor añadido al negocio.

Algunos ejemplos se encuentran en San Pedro del Pinatar (Murcia), donde se ubica la plataforma experimental en desalación LEAD®, y en plantas depuradoras de aguas residuales de Madrid y Gran Canaria.

Centro Tecnológico del Agua de ACCIONA, en Barcelona.
Centro Tecnológico del Agua de ACCIONA, en Barcelona.

El departamento de I+D+i también presta soporte directo a la construcción y operación de plantas mediante análisis y caracterización de módulos de membranas (OI, NF, UF, MF); caracterización de ensuciamiento; autopsias de membranas; testeo de limpiezas y de productos; modelización de procesos hidrodinámicos y biológicos mediante software específico (dinámica de fluidos CFD o GPSX y Biowin), comprobación de parámetros y resultados, etc.

Reducir el consumo energético en la desalación por ósmosis inversa; desarrollar nuevos procesos basados en tecnología de membranas; mejorar el tratamiento biológico en potabilizadoras y depuradoras; fomentar la economía circular y la valorización de recursos; garantizar el suministro de agua potable seguro y estable e incorporar tecnologías digitales en la operación de plantas y redes hídricas, son algunos de los retos a los que se enfrenta el sector del agua y a los que se busca solución con un enfoque innovador.

La actividad del departamento de I+D+i responde a las necesidades del negocio para afrontar los grandes desafíos en el sector del agua

Para afrontar dichos retos, ACCIONA desarrolla proyectos de I+D+i pioneros que posteriormente se utilizan a escala industrial en plantas de tratamiento de agua en todo el mundo.

Algunas de las tecnologías desarrolladas por el departamento de I+D+i de Agua, que actualmente están instaladas en plantas operadas por ACCIONA son:

NIPARMOX®, eliminación sostenible de nitrógeno en retornos de fangos de depuradoras

La eliminación de contaminantes presentes en el agua es una de las líneas de investigación principales para cumplir con la legislación en materia de tratamiento de aguas y garantizar su devolución al medioambiente de forma segura una vez depurada.

En muchos casos, la calidad del agua puede verse afectada por el nitrógeno procedente de fertilizantes agrícolas y otros productos. Su eliminación mediante métodos convencionales supone un importante coste operativo para el tratamiento.

Centro Tecnológico del Agua de ACCIONA, en Barcelona.
Centro Tecnológico del Agua de ACCIONA, en Barcelona.

NIPARMOX® es un proceso desarrollado por ACCIONA para eliminar altas cargas de nitrógeno en las líneas de retorno del tratamiento de fangos, utilizando bacterias especializadas en distintas fases del ciclo de nitrógeno, que asegura un menor consumo de oxígeno y reactivos que el proceso convencional. Estas eliminan el nitrógeno consumiendo hasta un 60% menos de oxígeno que en el proceso de nitrificación convencional, reduciéndose así el consumo energético.

La tecnología NIPARMOX®, patentada y validada a través de diferentes proyectos de I+D, está implantada en la EDAR de Kütahya, en Turquía, consiguiendo beneficios directos en el coste de explotación y en la calidad del agua de salida.

Biofilpas®, filtro biológico para optimizar los procesos de potabilización y depuración

ACCIONA ha desarrollado Biofilpas®, un filtro biológico de alta versatilidad que se adapta a efluentes de distintas características, combinando la retención de la materia sólida mediante filtración y la transformación biológica de los contaminantes contenidos en el agua a tratar, mediante la intervención de una biopelícula de microorganismos soportada sobre el relleno.

Biofilpas®.
Biofilpas®.

Biofilpas® es una solución que reduce el espacio necesario para el tratamiento biológico y elimina la etapa de decantación secundaria, lo que la convierte en una opción muy interesante en plantas con problemas de espacio, como la ETAP de Putatan, en Filipinas. La implantación de Biofilpas® en esta planta representó un 30% de ahorro de costes en la construcción.

Este sistema también se ha implantado en las depuradoras de Almoradí (España) y Scicli (Italia).

MBBR-IFAS, ampliación de la capacidad de tratamiento biológico en depuradoras, complementado con la tecnología FILMACTIV®, sistema de biopelícula sobre soporte plástico para tratamiento de aguas residuales

También en el ámbito de la depuración, ACCIONA ha desarrollado un tratamiento biológico híbrido consistente en un reactor biológico de biomasa fija sobre lecho móvil (MBBR, Moving Bed Biofilm Reactor) con fangos en suspensión (IFAS, Integrated Fixed-Film Activated Sludge), para eliminar simultáneamente carga orgánica y nutrientes con bajos requerimientos de espacio.

ACCIONA desarrolla proyectos de I+D+i pioneros que se utilizan a escala industrial en plantas de tratamiento de agua en todo el mundo

Este tipo de reactor híbrido, más compacto, permite ampliar la capacidad de tratamiento del reactor con una mínima ampliación del volumen, cumpliendo así con los parámetros indicados en la Directiva 91/271/CEE sobre tratamiento de aguas residuales en lo que se refiere a eliminación de nutrientes. Además, viene apoyado por la tecnología FILMACTIV® de ACCIONA, que permite reducir hasta en un 50% el tiempo de puesta en marcha, en comparación con los tiempos convencionales para reactores de lecho móvil.

Esta tecnología puede aplicarse a EDAR ya existentes, aumentando su capacidad de tratamiento y la calidad del agua.

En España, ha sido implantado en las depuradoras de Alcalá Oeste, Casaquemada y Práceres.

  • Ultradaf®.
  • Putatan®.
  • BIONS®.

ACTIDAFF® y ULTRADAF®, pretratamiento de aguas con elevada turbidez

El sistema ACTIDAFF® combina flotación y filtración por lecho granular para tratar aguas con elevado contenido en sólidos en suspensión/turbidez, algas o aceites y grasas. Es, por tanto, una solución óptima en plantas desalinizadoras por ósmosis inversa, en sistemas de tratamiento terciario o en potabilizadoras ubicadas en regiones propensas a sufrir blooms de algas, o con tomas de agua abiertas.

Por su parte, el sistema ULTRADAF® tiene aplicaciones similares, pero está basado únicamente en flotación mediante aire disuelto, un proceso físico-químico que separa las partículas sólidas de las líquidas mediante la adición de microburbujas. Al no tener lecho filtrante, funciona a más velocidad.

Tanto ACTIDAFF® como ULTRADAF® están ampliamente instalados en plantas construidas por ACCIONA, como las desalinizadoras de Al Jubail y Al Khobar I y II (Arabia Saudí), Ras Abu Fontas 3 y Umm Al Houl (Catar), o las potabilizadoras de Mundaring (Australia), Laguna Lake y Putatan (Filipinas), Alcantarilha (Portugal) y Chilibre (Panamá).

Centro Tecnológico del Agua de ACCIONA, en Barcelona.
Centro Tecnológico del Agua de ACCIONA, en Barcelona.

Hacia las redes de agua inteligentes

Los gestores de infraestructuras hidráulicas afrontan grandes retos en materia de eficiencia, prolongación de la vida útil de los activos, requisitos normativos y expectativas de los usuarios. Para ello, el sector del agua avanza con rapidez hacia el concepto de agua inteligente, impulsado por tecnologías como big data, IoT, robótica, computación en la nube o inteligencia artificial.

En este ámbito, ACCIONA lideró el proyecto Smart Water4Europe, una iniciativa pionera en Europa que demostró el concepto de Red de Agua Inteligente en varias ciudades europeas, entre ellas, Burgos.

SmartWater4Europe sirvió como punto de partida para que ACCIONA pusiera en marcha nuevos proyectos de innovación con la participación de otros departamentos que han culminado con el lanzamiento de BIONS®, plataforma de inteligencia de datos en la nube.

ACCIONA ha desarrollado tecnologías en desalación, depuración y reutilización que se materializan en más de 20 familias de patentes

BIONS detecta, analiza y gestiona eventos e incidencias en las redes de agua, integra fuentes de datos heterogéneas y transforma los datos adquiridos en conocimiento y acciones proactivas mediante el uso de inteligencia artificial y machine learning. Actualmente, está implantado en el servicio de aguas de Andratx (Islas Baleares) y progresivamente se incorporarán todos los servicios de la compañía.

El proyecto SmartWater4Europe es una clara muestra de cómo la I+D+i de determinado ámbito puede llegar a beneficiar a diferentes sectores. Un ejemplo de esta colaboración entre divisiones es el proyecto “SmartWaterLights”, actualmente en desarrollo en Toro (España), que amplía el concepto de Red Inteligente a varios servicios municipales como el alumbrado urbano, el ciclo integral del agua, la recogida de basuras y los vehículos de gestión municipal.

Todas estas tecnologías desarrolladas por ACCIONA se mantienen en continua evolución y el departamento de I+D+i continúa optimizándolas para garantizar su competitividad.

Ante los retos que afronta el sector del agua, la innovación no es solo un factor diferencial sino un valor intrínseco para el negocio, imprescindible para idear soluciones sostenibles que respondan a los grandes retos globales.