La situación actual de escasez de materias primas requiere implementar estrategias para un uso eficiente y responsable de los recursos naturales. En este contexto, las estaciones depuradoras de aguas residuales tienen un papel clave. La Universidad de Barcelona participa en un proyecto de colaboración público-privado para diseñar, desarrollar, y validar en un entorno real, nuevas soluciones tecnológicas que permitan la recuperación de fósforo en forma de estruvita, utilizando recursos secundarios de un proceso industrial como fuente de magnesio. La estruvita es un fertilizante mineral de liberación lenta, con un alto valor añadido.
“La recuperación de fósforo de aguas residuales mediante su conversión en productos de valor añadido es un proceso clave dentro del concepto de economía circular y para transformar las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) en auténticas biorrefinerías”, explica el Catedrático de la Facultad de Química del Departamento de Ciencia de Materiales y Química Física, Josep Maria Chimenos, quien junto al profesor Sergi Astals, de la Facultad de Química del Departamento de Ingeniería Química y Química Analítica, dirigen el equipo de la UB en el proyecto. El consorcio, liderado por la empresa pública Navarra de Infraestructuras Locales, S.A. (NILSA), también cuenta con la participación de las empresas GyD Tecnología del Agua y Magnesitas Navarras, S.A. (MAGNA), así como de investigadores de la Universidad de Navarra y del Centro Tecnológico Ceit.
Neutralidad energética mediante la producción de biogás
El primer reto que se abordará en el proyecto es la obtención de biometano a partir del biogás obtenido en los digestores anaeróbicos de lodos de depuración. En el proyecto se aplicará una innovadora solución tecnológica basada en el uso de recursos secundarios industriales de magnesio para transformar este biogás en biometano y su posterior conexión a la red de gas natural, con un importante efecto en la reducción de emisión gases de efecto invernadero.
En el proyecto se aplicará una innovadora solución tecnológica basada en el uso de recursos secundarios industriales de magnesio para transformar este biogás en biometano
“El uso de recursos secundarios de óxido de magnesio para la captación del CO2 del biogás permite generar carbonatos de magnesio que pueden ser utilizados posteriormente para la precipitación de estruvita, integrándose perfectamente con las tecnologías de upgrading de biogás existentes. La utilización de recursos secundarios, en el marco de una economía circular, incrementa la sostenibilidad del proceso y permite disminuir considerablemente los costes”, destacan los investigadores de la UB, los cuales tienen una gran experiencia en la valorización de estos residuos y el tratamiento de aguas residuales de origen municipal e industrial.
Recuperación de nutrientes para obtener fertilizantes
El segundo reto que se abordará en el proyecto es la recuperación de fósforo de las aguas tratadas, uno de los requisitos impuestos por la Comisión Europa en la nueva regulación sobre el sector. Este objetivo se llevará a cabo gracias a la mejora del proceso de recuperación de fósforo mediante su precipitación como estruvita. “Se trata de una tecnología de alto interés, ya que el producto que se obtiene puede ser utilizado como fertilizante de lenta liberación de nutrientes. Se ha estimado que la recuperación de fósforo como estruvita en las estaciones depuradoras, puede proporcionar entre el 15-20 % de la demanda de fósforo mundial”, subrayan los investigadores.
Además, la menor concentración de este nutriente también reducirá el riesgo de eutrofización, es decir la proliferación de algas en las aguas tratadas, y los problemas operacionales – por obstrucción de tuberías y depósitos - que ocasionan la precipitación incontrolada de estruvita en las estaciones depuradoras.
El resultado final del proyecto será un prototipo a escala demostración que se ubicará en la estación depuradora de Arazuri (Navarra), gestionada por la Mancomunidad de la Comarca de Pamplona (MCP). Para ello, el consorcio aprovecha la experiencia acumulada de sus miembros, así como de los resultados previos desarrollados en proyecto anteriores, que permitirá optimizar el diseño y el escalado de la tecnología.
El proyecto, con referencia SCPP2300C010703XV0 y de tres años de duración, espera desarrollar la utilización de subproductos de magnesio para facilitar la economía circular en estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas mediante la recuperación de fósforo en forma de estruvita, upgrading de biogás y producción de fertilizantes (MagnEDAR). Por eso, la Universidad de Barcelona ha obtenido una financiación de 156.398 euros en el marco de la línea de proyectos de colaboración público-privada, convocatoria 2023 financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación y FEDER.
