El futuro del agua: retos, objetivos e innovación en las plantas de tratamiento

Uno de los grandes retos del siglo XXI pasa no solo por dotar de agua potable y saneamiento a todas las personas del planeta, sino también por sacar el máximo partido posible a este elemento. Para lograrlo, es necesario convertir las plantas de tratamiento de agua en fuentes de recursos limpias, sostenibles y eficientes.

La concepción de las plantas de tratamiento de agua del futuro presenta diferentes desafíos. Desde Cadagua, nos centramos especialmente en tres líneas de actuación: la transformación digital, la transición hacia una economía circular que permita valorizar todo el potencial de las aguas residuales y la detección y eliminación de los contaminantes emergentes.

La transformación digital, un primer paso

El principal objetivo de transformar las plantas de tratamiento de agua que conocemos hoy en sistemas más eficientes y sostenibles es conseguir que dejen de considerarse el origen de un problema (por el uso que hacen de los recursos y por la generación de residuos) para convertirse en parte de la solución. Una de las grandes aliadas para lograrlo es la tecnología.

Al igual que tantos otros, el sector del tratamiento de aguas confía en las herramientas de digitalización y automatización para incrementar la inteligencia de sus procesos y hacerlos más eficientes. La inteligencia artificial, el Big Data, la metodología BIM, el Internet de las Cosas o las modelizaciones hidráulicas son solo algunas de las opciones que pueden integrarse en las plantas depuradoras, potabilizadoras y desaladoras.

Con su uso, se obtiene un doble beneficio. Por un lado, se reducen los costes operacionales, algo positivo para el negocio. Por el otro, se reduce su impacto medioambiental al minimizar el uso de recursos y mitigar la huella de carbono de su actividad.

Circular, autónoma y eficiente

Actualmente, las depuradoras convencionales funcionan de forma lineal. En ellas entran recursos como energía eléctrica y la propia agua residual, cargada de potencial en forma de materia orgánica y nutrientes, y salen otros elementos como agua tratada, fango y residuos. En otras palabras, entran bienes muy valiosos y salen, en gran parte, problemas de los que es necesario deshacerse.

Lograr una economía circular implica reutilizar los bienes al máximo a la vez que se minimiza la generación de residuos. Un modo de conseguirlo es que las plantas pasen a funcionar como biofactorías capaces de aprovechar sus propios residuos y los de la industria del entorno para generar suficiente energía como para funcionar de manera autónoma.

Estas pueden utilizar, por ejemplo, cosustratos de la industria y sus propios lodos para maximizar la generación de biogás. Este biogas se puede purificar para su posterior inyección en la red de gas natural. El nexo agua-energía encuentra uno de sus máximos potenciales, por ejemplo, en la generación de hidrógeno verde en las propias depuradoras a partir de energías renovables como el biogás o las fotovoltaicas.

En algunos casos, rescatar los recursos que están presentes en el agua residual se antoja fundamental. Es el caso del fósforo, que se puede recuperar en forma de estruvita. Este elemento es finito en nuestro planeta y absolutamente fundamental para la agricultura. Por ello, en un futuro no muy lejano, la recuperación y valorización del fósforo será una práctica habitual en las depuradoras.

Otro bien aprovechable es la propia agua regenerada. En algunos lugares, como Singapur, ya se potabiliza el agua residual para que regrese, de forma directa, al ciclo del agua corriente. Técnicamente es posible: de esta posibilidad solo nos separan barreras psicológicas y, en algunos contextos, legales.

En un futuro y gracias a la innovación y a la I+D de las depuradoras, podremos extraer productos tan variados como azufre para la industria química, bioplásticos degradables, biochar para la generación de energía, incluso materiales para la construcción como bitumen o arenas.

Gracias al aprovechamiento de estos y otros recursos, las plantas pasan a ser generadoras de energía y de subproductos valorizados. Algunas de las vías para conseguirlo son, todavía, planes para el futuro. Otras son ya una realidad. Cadagua, por ejemplo, opera una de las mayores plantas de recuperación de estruvita de Europa y cuenta con plantas piloto de codigestión donde se testean residuos de las industrias del entorno para exprimir al máximo su potencial energético.

El estudio de los contaminantes emergentes

La tercera de nuestras líneas de actuación se basa en la investigación de los contaminantes emergentes presentes en las aguas residuales. Colaboramos con la administración pública para detectarlos, analizar su impacto tanto en el medioambiente como en la salud humana y, posteriormente y si fuera necesario, eliminarlos.

Entre estos contaminantes hay fármacos, pesticidas, herbicidas, compuestos de productos de higiene e incluso drogas de abuso. En 2020, se aprobó una nueva normativa relativa a la calidad de las aguas destinadas a consumo humano en la Unión Europea. En ella, se incluyen como contaminantes los perfluorooctanos (PFOS), compuestos que resultan prácticamente indestructibles por los métodos de depuración actuales, o el bisfenol A (BPA). Entre nuestros objetivos está descubrir hasta qué punto son un problema para el medioambiente y para la salud humana y conocer mejor su impacto.

A lo largo de los últimos años, los métodos de análisis han mejorado mucho. “Las lupas” son más grandes y somos capaces de detectar la presencia de estos contaminantes incluso en concentraciones de nanogramos. No obstante, todavía hay mucho margen de innovación en el desarrollo, por ejemplo, de sensores de detección rápida, así como de procesos avanzados de tratamiento.

Gracias a estas innovaciones y procesos, el sector del agua puede contribuir al desarrollo de sistemas más eficientes e incluso ayudar a alcanzar algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU (ODS). Por ejemplo, el objetivo número 2, poner fin al hambre y garantizar la seguridad alimentaria, al asegurar un agua de calidad libre de patógenos y contaminantes tanto para uso humano como para la ganadería y la agricultura.

El sector puede contribuir también a alcanzar el ODS 6, garantizar la disponibilidad de agua, su gestión sostenible y el saneamiento para todos. O, por otro lado, el ODS 9, promover una industrialización sostenible y fomentar la innovación, ya que contribuye a reducir la huella de carbono del ciclo integral del agua.