Investigan un tratamiento ecológico que purifica aguas residuales mientras produce energía Casanelles, Elisenda

¿Qué es REWAGEN?

Project Manager at KIM

Portolés, Ana External Communications at KIM

El proyecto REWAGEN, financiado por la Unión Europea (UE), nació para paliar uno de los mayores problemas medioambientales del momento: la contaminación a causa de las aguas residuales que produce la industria láctea. Esta solución, además de ser un eficiente tratamiento para el agua contaminada, reduce el consumo de agua y energía de la empresa usuaria y, por tanto, abarata sus costes. En estos momentos ya se está llevando a cabo una prueba piloto de REWAGEN en una granja de Vic (Barcelona).

REWAGEN es un proyecto colaborativo, financiado por la UE, en el que participan 11 empresas de 6 países europeos, y que apuesta por la creación de la primera depuradora de aguas residuales lácteas autosostenible en términos energéticos. NOMBRE DEL PROYECTO

REWAGEN

ORIGEN DEL NOMBRE

Acrónimo de Electrochemical WAter treatment system in the dairy industry with hydroGEN REcovery and electricity production (sistema de tratamiento del agua en la industria láctea con recuperación de hidrógeno y producción de electricidad

SECTOR

Eco-innovación / Industria alimentaria

EMPRESAS IMPLICADAS

Frauhofer (Alemania), LEITAT (España), HYGEAR (Países Bajos), Aqon (Alemania), Knowledge Innovation Market - KIM (Spain), IDROPAN (Italia), CTR (España), C-TECH (Reino Unido), ISA (Portugal), EUT (Alemania) e ISA Energy (Portugal)

Objetivo El objetivo de REWAGEN es desarrollar un sistema de tratamiento de aguas residuales que consiga: uno, un ahorro drástico de agua a la empresa usuaria; dos, reaprovechar los residuos extraídos del agua residual para otras necesidades del proceso de fabricación de los productos lácteos; y tres, recuperar hidrógeno y lograr que genere electricidad reutilizable en el mantenimiento del mismo sistema. Como consecuencia, REWAGEN ahorrará millones de euros a la industria alimentaria.

Cómo funciona El proyecto REWAGEN funciona, principalmente, en base a la combinación secuencial de tres tecnologías con objetivos muy definidos, tal como muestra la siguiente imagen: 1. Separación del agua y los residuos grasos. En la primera fase, los sueros y aguas residuales son sometidos a un proceso llamado electroacoagulación, que logra separar las grasas y aceites del agua. 2. Filtración del lodo. Una vez eliminada la grasa, el agua residual pasa por procesos de coagulación electroquímica (EC) y electroxidación (EO), que facilitan la eliminación de los compuestos

orgánicos del agua. Durante este proceso electroquímico, se recupera hidrógeno que después se utiliza para alimentar una pila de combustible, de manera que el tratamiento completo necesite menos energía. 3. Eliminación de sales. En última instancia, se desioniza el agua con corrientes eléctricas para eliminar las sales disueltas en ella. Esto deja un agua purificada que se puede reutilizar para diferentes aplicaciones, incluso de la misma elaboración de productos lácteos. Cabe destacar que se trata del primer proyecto documentado que utiliza conjuntamente estas tecnologías, aún en fase de testeo, con el objetivo de reducir un 10 % el consumo de energía durante el proceso de purificacion del agua, un 30 % el gasto anual de agua, y reciclar entre el 80 % y el 95 % de las aguas residuales en las compañías del sector alimentación.

“El Canadell”, la granja piloto que aplica REWAGEN La financiación europea no solo ha servido para llevar a cabo la investigación, sino que el proyecto REWAGEN ha creado una planta piloto en una granja donde es posible desarrollar el innovador prototipo de purificación de aguas residuales de alta eficiencia

“La mayor parte de la energía en los productos lácteos se utiliza para la calefacción y la refrigeración” -Dr. Christoph Glasner, Fraunhofer Institute (Germany) energética. Se trata de la granja “El Canadell”, sita en la población de Vic, provincia de Barcelona. Así, tras años de I+D, el proyecto ha logrado materializarse en 2016. Algunos meses después de su instalación, el Doctor Thomas Michael Scherer del Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB advierte que “el tamaño del sistema aún es demasiado pequeño para lograr la eficiencia industrial” y que todavía es temprano para hablar de una fecha en la que esta innovación pueda ser utilizable por cualquier empresa interesada. El proyecto se encuentra de momento a la espera de que los resultados sean evaluados oficialmente.

“Los posibles recursos de valor añadido que pueden ser recuperados deben ser recuperados, como, por ejemplo, la lactosa.” -Dr. Thomas Michael Scherer

instalaciones, el vertido de las salmueras agotadas… Estas aguas residuales generadas por la industria láctea suponen una contaminación principalmente de carácter orgánico (DQO y DBO elevadas), con una elevada concentración

““La flexibilidad de un sistema con respecto a la industria 4.0 será crucial en relación con las futuras modificaciones y optimizaciones.” -Dr. Thomas Michael Scherer

Problemática La necesidad de llevar a cabo un proyecto como REWAGEN proviene de las actuales necesidades de la industria. En concreto, el sector de la alimentación, uno de las mayores en Europa en cuanto a volumen de negocio, se enfrenta en nuestros días a varios retos medioambientales, de los que en este informe destacaremos dos: 1. Por una parte, está el gasto energético: cada año se producen en Europa 140 millones de toneladas de leche cruda, lo que supone un gasto de energía promedio de 18.400 GW/h1, entre esterilización de equipos, iluminación, calentamiento y enfriamiento, transporte, etc. 2. Por otra, la industria láctea consume una gran cantidad de agua que se convierte en residual y sueros contaminantes. En concreto, entre 2 y 5 veces el volumen de leche producida2, a causa de fugas y derrames, limpieza de equipos e 1. Horizon Magazine: Green milk – making dairy more environmentally friendly. 2. Informe Conama 2014: REWAGEN: Electrochemical water treatment system in the dairy industry with hydrogen recovery and electricity production.

de grasas y también de nitrógeno y fósforo. Así, uno de los principales problemas de la industria alimentaria es la prevención y el tratamiento de las aguas residuales. Se hace necesario entonces un tratamiento ecológico que ahorre en recursos, reduzca el impacto ambiental y vuelva el negocio más sostenible.

Recomendaciones El proyecto REWAGEN, en el que participa Knowledge Innovation Market - KIM se focaliza en la solución de los dos principales problemas de la industria láctea en cuanto a sostenibilidad (elevado gasto energético y aguas residuales contaminantes), a través de las siguientes medidas:

1. Poner en práctica la economía circular Manteniendo el agua dentro del sistema de producción de productos lácteos, se ahorra muchos litros y se reduce la cantidad de agua residual que termina en ríos o en el mar con grandes consecuencias medioambientales. Además, un proceso como REWAGEN consigue no solo reutilizar el agua sino también otros componentes procesados. Por ejemplo, el suero de leche puede concentrarse y utilizarse como fertilizante, las proteínas pueden fraccionarse y ser vendidas, y el hidrógeno puede usarse como fuente energética en el mismo sistema, lo que no solo reduce la contaminación sino también el gasto de la compañía.

2. No mezclar aguas residuales

3. Aprovechar el sistema para otras industrias Las últimas innovaciones en gestión de aguas residuales como el proyecto REWAGEN, son afortunadamente cada vez más numerosas y proponen retos importantes pero realistas a la industria. Y no solo a la industria de los lácteos, sino que una solución como la propuesta en el proyecto REWAGEN también se podría aplicar a otros sectores, como la producción de biodiesel, los mataderos o la producción de aceitunas.

Autores Knowledge Innovation Market - KIM quiere agradecer la participación del Dr. Thomas Michael Scherer, responsable del departamento Physical Process Technology del Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB, y Group Manager Physicochemical en Water Technologies, sin cuya colaboración este informe no hubiera sido posible.

Maquetación: Ricardo Bermúdez Piñeiro

El agua en una fábrica de lácteos se usa para múltiples procesos, en los que termina mezclada con productos químicos que se usan para dar sabor o consistencia a los quesos, ácidos que se usan para limpiar las máquinas… Una parte del agua utilizada en este tipo de industria ni siquiera necesita ser tratada o puede ser gestionada como cualquier agua residual municipal. Sin embargo, a menudo todas estas aguas terminan en un tanque común que crea un agua residual contaminada muy difícil de tratar. Los expertos coinciden en que evitar que las aguas afluentes se mezclen hace que el tratamiento de purificación sea más barato y eficiente.