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Mare quiere obtener energía de los residuos de depuración y del campo
Fecha: 08/03/2017

Hará plantas marinas para extraer electricidad del encuentro del agua de las depuradoras con la del mar

Obtener energía eléctrica de residuos es el objetivo que se ha marcado la empresa Mare con sendos proyectos de innovación que implican a empresas tecnológicas y ambientales y a la Universidad de Cantabria. EcoDigestión se centrará en el aprovechamiento de residuos agroalimentarios para crear biogás y Gradisal de algo mucho más novedoso: la energía eléctrica que puede generar el encuentro del agua efluente de las depuradoras (dulce) y la salada del mar.
Convertir los residuos agroalimentarios en biogás y las aguas residuales en energía renovable marina son los objetivos que se ha marcado la empresa regional Mare para ahorrar costes en sus instalaciones, entre otros potenciarles usos. Se trata de los proyectos Life EcoDigestión y Cantabria-Gradisal, el primero de los cuales pretende obtener energía renovable en forma de biogás reciclando residuos que producen las granjas e industrias del sector agroalimentario. El segundo se basa en la llamada ‘energía azul’ que genera energía a través de las diferencias de salinidad entre dos tipos de agua (dulce y salada) y puede obtenerse con tecnología punta cuando se produce el vertido de agua residual tratada en zonas marítimas costeras.
Son dos casos de aplicación de la innovación en la obtención de energía limpia. La apuesta por la innovación de la empresa pública busca por estas vías soluciones nuevas a problemas que hasta ahora han requerido un fuerte desembolso económico, como es la eliminación de residuos. Con estos dos proyectos, Mare se mete de lleno en iniciativas de I+D+i de relevancia nacional y europea.
El primero de los problemas que se ha abordado es el que genera la industria agroalimentaria, una de las mayores productoras de gases de efecto invernadero. Convertir estos residuos en biogás es a lo que se viene dedicando Mare desde 2013 mediante EcoDigestión y que espera ver concluido este año.
La investigación está avalada y es financiada por la Unión Europea y utiliza una tecnología para la digestión conjunta de los residuos de la industria y los fangos que llegan a una depuradora. Estos residuos tienen un gran potencial energético si sabe aprovecharse, en vez de eliminarlos, simplemente. Lo bastante para que la planta depuradora pueda autoabastecerse de energía y, por lo tanto, reducir significativamente los costes de tratamiento.
El sistema EcoDigestión permite obtener un 20% más de biogás dosificando y mezclando los residuos más favorables, además de aumentar la proporción de metano en el gas de origen biológico resultante. Una vez obtenido puede ser aplicado en cualquier estación de tratamiento de residuos (EDAR) de Europa con el único requisito de disponer de digestión anaerobia (en ausencia de oxígeno) de fangos.
Dos son las fuentes de residuos con las que se pretende trabajar: los propios de la estación depuradora y los que proceden de la industria agroalimentaria. Para hacerse una idea del volumen a tratar, cabe indicar que la estación de Vuelta Ostrera se enfrenta diariamente a 50.000 metros cúbicos de fango, que la planta estabiliza mediante digestión anaerobia. Por otro lado, la industria agroalimentaria genera residuos cuyo tratamiento es costoso y está sujeto a una legislación cada vez más restrictiva.
La mayoría de los residuos de la industria agroalimentaria tiene un alto contenido en materia orgánica, lo que encarece su tratamiento. La codigestión con los fangos de las depuradoras se plantea como una alternativa, ya que algunos de los residuos se transforman en subproductos susceptibles de generar biogás. Las investigaciones tratarán de hallar soluciones nuevas para esa codigestión.
El medio ambiente se verá favorecido de dos formas. Por una lado se aprovechan mejor los cada vez más escasos combustibles fósiles y por otro lado, los residuos orgánicos altamente contaminantes se integran en el circuito económico como un recurso energético.
Esta investigación se encuadra dentro del Plan de Energías Renovables de España (2011/2020), que tiene como objetivo la generación de electricidad mediante biogás obtenido de las depuradoras.


Energía obtenida de aguas residuales

Cantabria-Gradisal, el otro proyecto innovador de Mare, va en la misma línea. La empresa pública investiga en este caso la obtención de energía renovable marina a partir de las aguas residuales.
La descarga de aguas residuales en la costa después de ser tratadas en las depuradoras pueden ser una potencial fuente de energía, aunque parezca difícil creerlo, como consecuencia de un proceso físico-químico basado en el gradiente salino, es decir, la diferencia de salinidad entre aguas de distinto tipo.
¿Cómo se consigue esto? Se obtiene energía del encuentro de dos soluciones con diferente concentración de sal haciendo coincidir el agua tratada en planta depuradora y el agua de mar (con alta concentración de sal) en unos compartimientos separados por membranas que permiten un intercambio iónico selectivo.
El programa ha sido incluido dentro del Plan de Ayuda a la Industria de Sodercan, e investiga sobre los mecanismos para aprovechar esa energía que se produce en el encuentro espontáneo de dos corrientes de agua con diferente concentración de sal. Es un proceso en el que no se generan CO2 ni gases de invernadero, ni se consumen recursos, sales ni reactivos, por lo que se trata de una energía limpia que aprovecha los ciclos naturales del planeta.
Por el momento, esta energía está en una fase experimental y apenas hay alguna instalación basada en esta tecnología en Holanda, pero los expertos calculan que los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales vertidos al mar pueden generar hasta 18,5 Gw de potencia.
Una vez que se desarrollen de una forma más eficiente y barata las membranas clave en el proceso de generación de energía, se calcula que el coste del kilovatio obtenido por esta vía será equiparable al de otras fuentes de renovables, como las olas, las mareas y el viento. En el caso del gradiente salino, cada MWh generado costará entre 50 y 100 euros.


Cinco plantas de tratamiento en Cantabria

El proyecto de energía renovable marina empezará a ser realidad a primeros de este año y se calcula que no estará concluido hasta 2019.
Para llevar a cabo estos estudios se pondrán de acuerdo tres organizaciones: la propia Mare, a través de su Dirección de Energía y Calidad del Agua; la Universidad de Cantabria, por medio de su departamento de Ingeniería Química y Biomolecular; y APRIA Systems, una empresa de base tecnológica, tres socios con sobrada experiencia en el campo medioambiental.
El proyecto es innovador y se desarrollará en tres fases. En la primera, la actual, se procederá a una evaluación técnica, económica y ambiental de la implantación de membranas EDR (electrodiálisis inversa, es decir, la purificación de los iones de un líquido entre dos membranas semipermeables en presencia de un campo eléctrico) para este tipo de aprovechamientos energéticos con vistas al autoabastecimiento de las propias instalaciones EDAR.
En Cantabria hay estaciones depuradoras en San Vicente de la Barquera, Comillas, San Román (Santander), San Pantaleón (Arnuero) y Castro Urdiales, que en todos los casos dependen de la empresa pública Mare.
Una vez se evalúe el potencial de las cinco plantas existentes en Cantabria se definirán las unidades y etapas en que se instalarán, para finalmente elegir el diseño más adecuado, en función de los datos obtenidos (energía producida, rendimiento y eficiencia tecnológica).
El proyecto de investigación, una vez concluya, situará a Mare a la vanguardia de la obtención de energía renovable del gradiente salino.

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