El agua es un recurso valioso e imprescindible para la vida humana, al que no tiene acceso toda la población. Principalmente las comunidades rurales, muchas veces aisladas, son las grandes sufridoras de esta realidad que puede cambiarse, en gran medida, mediante el uso de la innovación tecnológica aplicada al sector del agua. Y ese es el objetivo del proyecto europeo iMETland, que trabaja en la validación de un novedoso sistema de tratamiento de aguas residuales urbanas en zonas rurales con un coste energético nulo, por el que se obtiene agua libre de patógenos apropiada para el riego.
Actualmente, unos 663 millones de personas carecen de agua potable, según el informe de UNICEF y la Organización Mundial de la Salud Progreso en Saneamiento y Agua Potable, lo que supone una de cada diez personas en todo el mundo.
Reducir el gasto, optimizar el consumo y mejorar la calidad del agua son algunas de las capacidades que presenta la tecnología, que proporciona soluciones tan variadas como los sistemas de riego inteligentes para el sector agrícola, planes de abastecimiento de agua en zonas residenciales, servicios de detección de fugas en edificios o en industria, así como el control de la calidad de agua para mejorar la producción de pescado. Estas nuevas soluciones ofrecen esperanza a las zonas rurales que carecen de agua tratada para el uso urbano.
Es, precisamente, en este sentido en el que trabaja el proyecto de investigación iMETland. Enmarcado en el programa europeo Horizon 2020, quiere impulsar el potencial económico de pequeñas comunidades y zonas rurales que suelen estar aisladas. Para ello se aplican tecnologías innovadoras en el tratamiento de agua que favorezca la creación de un círculo virtuoso conectando agua, energía, tecnologías de la información, recursos terrestres y protección del medio ambiente.
El proyecto ofrece una nueva herramienta para maximizar la reutilización de agua en zonas rurales o aisladas y minimiza el coste del tratamiento de aguas residuales. También reduce en diez veces la extensión de tierra que se necesita para tratamientos de aguas residuales naturales e integra el sistema de tratamiento en el paisaje. Además, se trata de una iniciativa que puede ser replicable en cualquier parte del mundo dado que ya ha sido probada en cuatro localizaciones diferentes.
¿Cómo funciona IMETland?
La iniciativa iMETland ha sido liderada por el Instituto IMDEA Agua y está formada por 11 socios de 4 estados miembros europeos y dos países asociados, Argentina y México: Fundación CENTA, Aqua-Consult Ingenieros, PriceWaterhouseCoopers y Piroeco Bioenergy (España); Aston University (Reino Unido); Aarhus Universitet y Kilian Water (Dinamarca); youris.com, el centro de medios de investigación europeo (Bélgica); INTEMA (Argentina) e IMTA (México). El proyecto cuenta con un presupuesto de 3,5 millones de euros durante tres años.
La solución para el tratamiento inteligente de las aguas residuales está siendo probada y validada en cuatro localizaciones diferentes: Mediterráneo (España), Norte de Europa (Dinamarca), Sudamérica (Argentina) y Norteamérica (México).
El concepto parte de la integración de las Tecnologías Electroquímicas Microbianas (MET, por sus siglas en inglés) con el biofiltro utilizado en los humedales artificiales. La combinación de bacterias electroactivas con un innovador material electroconductor supone una mejora en el funcionamiento de los biofiltros clásicos.
Durante el tratamiento las bacterias productoras de electricidad generan una señal que se puede utilizar para controlar el proceso e informar al operador mediante el empleo de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC), convirtiendo la depuración en un proceso interactivo entre el dispositivo y un smartphone en manos del usuario final.
El esquema de funcionamiento del sistema se basa en la recolección de las aguas residuales de la comunidad en un tanque aséptico. A continuación, pasa por un proceso de filtrado en el que entran en acción las bacterias electroactivas combinadas con los materiales que conducen la electricidad. Este sistema es capaz de potabilizar hasta 25.000 litros de agua diarios.
El proyecto requiere leer los parámetros cada 15 minutos, enviar la información a la plataforma Cloud IDbox desarrollada por CIC Consulting Informático, extraer datos para establecer patrones, alertas y predicciones y monitorizar el comportamiento del humedal en tiempo real. Todo esto en lugares aislados sin fuente de alimentación energética.
El proceso de iMETland consiste en tres fases diferentes:
- Afluente de aguas residuales: Esta instalación permite controlar las condiciones ambientales antes de empezar el proceso de tratamiento. En esta fase se ha instalado Waspmote Plug & Sense! Smart Agriculture de Libelium con los sensores de temperatura, humedad, presión atmosférica, luminosidad, radiación solar y WS-300 (pluviómetro, velocidad y dirección del viento).
- IMETland: Para controlar las condiciones de agua en el proceso de combinación de la bacteria electroactiva con el material electroconductivo. Esto permite un mayor rendimiento de los biofiltros que logra unas tasas de purificación diez veces superiores a las de las técnicas clásicas. Se ha instalado Waspmote Plug & Sense! Smart Water con los sensores de agua, conductividad, pH, oxígeno disuelto, potencial de reducción de oxidación y material.
- Efluentes desinfectados: El control de la calidad del agua monitorizando diferentes parámetros convierte las aguas residuales en agua libre de patógenos, adecuada para el riego. Esta implementación incluye Waspmote Plug & Sense! Smart Water con sensores de temperatura de agua, conductividad, turbidez, pH, oxígeno disuelto, potencial de reducción de oxidación y medidor de flujo, este último de un tercero.
“Aprovechando la combinación del sector del agua, la energía, las TIC y los recursos de la tierra, el proyecto abre el camino para resolver las necesidades de tratamiento de aguas residuales de las comunidades pequeñas de una manera más efectiva, eficiente en uso de energía y respetuosa con el medio ambiente», ha afirmado Asier González, gerente de proyectos de Aqua-Consult Ingenieros.