Generación de Burbujas y Cultivos Biológicos

Por Elvira del Pozo

Más de la mitad del coste energético asociado a las estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR) españolas se genera por su funcionamiento habitual. En concreto, en 2012, este gasto fue superior al 56%, según datos del Grupo de Investigación en Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la de la Universidad de Alicante.

De ese porcentaje, un 70%, corresponde a la inyección de aire en los tanques residuales, según asegura a MIT Technology Review el director de Drops & Bubbles Tecnología, Javier Dávila. Esta parte del proceso es fundamental en la degradación los compuestos orgánicos que ensucian el agua.

Dávila podría minimizar este coste gracias a un nuevo sistema aireador de líquidos de alta eficiencia, cuya empresa ha desarrollado. Las pruebas estándar realizadas con el sistema, que se llevan a cabo en agua limpia, revelan un ahorro energético de hasta el 40% frente a los métodos tradicionales. Esta innovación ha merecido el reconocimiento de la primera convocatoria del Fondo de Emprendedores lanzada por la Fundación Repsol en 2011.

Gracias al impulso que supuso este galardón, el dispositivo ha sido instalado en una planta de depuración de aguas residuales piloto en el Centro de las Nuevas Tecnologías del Agua (CENTA). El objetivo es demostrar que este invento produce agua tratada de mayor calidad y con un consumo energético menor.

“Su secreto está en el tamaño de la burbuja, que es muy pequeño”, explica Dávila, lo que aumenta la superficie de contacto entre dichas burbujas y el medio acuoso. A mayor superficie de contacto, más veloz es la disolución del oxígeno (precursora de la degradación de la materia orgánica), por lo que reduce la cantidad de aire necesaria para la degradación, lo que reduciría la energía necesaria para una depuración exitosa.

Las pequeñas pompas del dispositivo de Dávila se consiguen gracias a la convergencia entre un chorro de aire y otro de agua en su interior, cuya mezcla es, posteriormente, liberada al tanque de agua residual. Los sistemas actuales, por el contrario, se limitan a inyectar aire directamente al tanque a través de una membrana que crea las burbujas.

Esta innovación tiene lugar en el interior de un módulo que mide medio metro de largo por 25 centímetros de ancho y alto. El agua entra por su parte superior y el aire, por la inferior. La parte gaseosa se inyecta con compresores o soplantes, mientras que la líquida depende de un sistema de bombeo o de la propia diferencia de presión del flujo, lo que reduce aún más el gasto energético. 

Multiaplicaciones

Las ventajas de estas burbujitas no acaban aquí, puesto que también pueden ser aplicadas en los tanques destinados a la acuicultura. En estas granjas de peces es necesario insuflar oxígeno líquido de forma continua, una materia prima cuya adquisición que genera dos tercios del coste de todo el proceso de oxigenación. El aireador desarrollado por esta spin-off de la Universidad de Sevilla también supone una alternativa más económica en esta área, puesto que permite sustituir este O2 fluido y puro por aire atmosférico, mientras que logra la misma capacidad de oxigenación que las técnicas actuales. De este modo, los gastos asociados a este proceso se limitan al tercio restante derivado de la energía necesaria para airear el tanque.

Estas microburbujas de gas también son útiles en la limpieza de efluentes industriales. En este caso, los dispositivos son colocados en el fondo de un tanque de aguas residuales, donde la producción de burbujas arrastra los sólidos en suspensión hasta la superficie donde serán “barridos” y retirados del medio líquido.

Pero no sólo de aire vive el hombre. Porque según cuenta Dávila, los siguientes pasos de esta tecnología persiguen el desarrollo de nuevas técnicas de fijación del CO2 atmosférico. Si en lugar de oxígeno, el dispositivo diluye este dióxido de carbono en un medio acuoso plagado de microalgas, éstas podrán emplearlo para su crecimiento en lugar de emitirlo al ambiente, lo que reduciría la contaminación y ralentizaría el cambio climático.

Este versátil productor de burbujas, que lo mismo descontamina aguas residuales que participa en la cría peces, tiene por delante un camino prometedor. Su clave, las finísimas esferas de aire que se disuelven rápidamente en líquidos, puede ser la oportunidad para ahorrar energía en procesos que tienen un alto consumo eléctrico y reducir la contaminación de forma directa e indirecta.

Publicado el Miércoles, 14 de Diciembre de 2013

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