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¿Cómo convertir los lodos de depuradora en energía y sales minerales?

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  • ¿Cómo convertir lodos depuradora energía y sales minerales?
    Lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales. (Imagen: Alain Herzog)
  • Un sistema desarrollado por la empresa TreaTech, una spin-off de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) puede convertir los lodos de depuradoras de aguas residuales en biogás y sales minerales, que podrían utilizarse en fertilizantes.

Los lodos son un residuo muy líquido que se genera en la depuración de aguas residuales. Se someten a tratamiento y en España el 80% se utilizan como fertilizante agrícola. En Suiza, esta práctica es ilegal desde hace más de diez años debido a la creciente concentración de contaminantes. En este país, se desecan y se incineran, con lo que se pierden miles de toneladas de fósforo cada año, ya que hasta ahora no existía un método para reciclar el fósforo en los lodos. Ingenieros de la EPFL han diseñado un sistema capaz de recuperar el fósforo, cuyo mercado se calcula en más de 29.000 millones de euros. El sistema utiliza una tecnología denominada gasificación térmica, desarrollada en el Instituto Paul Scherrer, para producir también biogás. Los lodos, sin ser necesaria su desecación ni otro tipo de procesamiento previo, entran en un separador a alta presión y alta temperatura (> 22,1 MPa y 400 °C) donde el fluido entra en un estado supercrítico (entre líquido y gas). De esta forma, la solubilidad del fósforo y otras sales minerales en el fluido desciende drásticamente, por lo que cristalizan en sólidos que pueden recuperarse fácilmente. Según Frédéric Juillard, CEO de TreaTech, más del 90% del fósforo puede recuperarse.

Casi un 100% de la materia orgánica puede convertirse en biogás​

Algunas depuradoras ya tienen sistemas para reciclar los lodos en forma de biogás, pero los biodigestores actuales pueden convertir solo el 40-50% de la materia orgánica. El resto se deseca y se incinera, con el consiguiente coste y gasto energético. “Procesar y eliminar los lodos supone el 40% de los costes operativos de una depuradora”, comenta Gaël Peng, cofundador y director de tecnología de TreaTech.

Para poder abaratar los costes operativos y mejorar la tasa de conversión de lodos, Juillard estudió diferentes tecnologías en desarrollo en diferentes partes del mundo, y encontró la solución en la misma Suiza, en el Instituto Paul Scherrer. Allí científicos estaban trabajando en un nuevo reactor que utiliza rutenio como catalizador y consigue una tasa de conversión de casi un 100% en biogás, que puede utilizarse para producir calor, electricidad, o como biocombustible. El agua que resulta no es tóxica y puede bombearse directamente a la red municipal de aguas. Esta tecnología también ahorra tiempo: sus reactores pueden convertir lodos en biogás en solo 20 minutos, mientras que los biodigestores actuales necesitan unos 30 días. También ahorran espacio y no generan residuos.

Pruebas a gran escala

La investigación de TreaTech cuenta con el apoyo del Instituto Paul Scherrer y la Oficina Federal Suiza de la Energía, y 3,9 millones de euros de una colaboración público-privada. La empresa ha probado con éxito un prototipo y ahora está construyendo una planta piloto 100 veces mayor para tratar 100 kg/h de lodos. Se prevé que el sistema esté instalado en una depuradora de aguas residuales en 2022, con una capacidad de 3 toneladas de lodos por hora. De esta manera las depuradoras del país podrán cumplir con la nueva normativa sobre reciclaje de fósforo que podría entrar en vigor en 2026, con la que el gobierno suizo pretende evitar los costes y riesgos ambientales de importarlo. En la siguiente fase, el sistema se adaptaría a otras aplicaciones, como el tratamiento de aguas residuales industriales, de plantas desalinizadoras, o residuos de biomasa.

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