Projecte H2020 MIDES: Dessalinització microbiana per a aigua potable de baix consum energètic
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2016 -2020
- Pressupost assignat 6.328.164,13 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte MIDES
El treball realitzat durant els primers 36 mesos del projecte va consistir principalment en el desenvolupament dels components del MDC (elèctrodes i membranes), la integració del procés i la validació prepilot, juntament amb la simulació, automatització i control del procés en l'aspecte tècnic. S'inicià el disseny i la construcció de la planta pilot del MDC. A l'àmbit del mercat, es van desenvolupar nombroses activitats de difusió i explotació.
Pel que fa al desenvolupament d'elèctrodes, es van avaluar diferents conceptes d'elèctrodes basats en carboni quant a les seves propietats electroquímiques i viabilitat industrial. Com a resultat de la tasca anterior, es van definir els requisits dels elèctrodes per utilitzar-los en reactors MDC. Gràcies a aquests requisits, es van aconseguir elèctrodes nanoestructurats a escala de laboratori i es van comparar amb materials comercials.
Pel que fa al desenvolupament de membranes, es van definir les especificacions per a membranes d'IE per al seu ús en sistemes MDC. Després de definir aquestes especificacions inicials, es van produir membranes d'IE amb propietats avançades en un procés per lots. Aquestes membranes es van caracteritzar i van provar a escala de laboratori en condicions operatives, i es van desenvolupar procediments de caracterització i neteja in situ. Posteriorment, es van produir membranes d'IE mitjançant un procés continu escalable industrialment.
Utilitzant les dades obtingudes en el desenvolupament d'elèctrodes i membranes, es va construir la unitat prepilot MIDES MDC, que s'està provant en condicions reals.
Finalment, quant a les accions tècniques, es va optimitzar el procés de pretractament per a la integració del procés i la validació prepilot, i es va realitzar el modelatge i la simulació del procés global.
Amb la informació obtinguda, es va dissenyar la planta pilot, incloent-hi els elements desenvolupats els mesos previs i la informació operativa obtinguda a escala de laboratori i prepilot. S'hi van incloure el pretractament i el posttractament, i es va iniciar la construcció.
Pel que fa al mercat, es va desenvolupar i actualitzar el Pla de Negoci i Explotació de MIDES durant els mesos 6 i 12. Es va organitzar un taller de desenvolupament del Pla de Negoci amb l'ajuda del servei Common Exploitation Booster de la CE.
Tots els membres del Consorci van desenvolupar diverses activitats de difusió, que es poden consultar a la pàgina web del projecte: http://midesh2020.eu/ ia les xarxes socials. És important destacar els diversos fullets, cartells i un micro prototip demostratiu que s'han mostrat en els nombrosos esdeveniments on el projecte ha estat present (Leading edge technology conference IWA; Aquatech; IDA World Desalination Congress; la pàgina web..
L'escassetat d'aigua dolça s'ha convertit en un dels desafiaments més grans per a les societats de tot el món. La dessalinització ofereix loportunitat daugmentar significativament el subministrament daigua dolça per a consum humà, industrial i reg. Totes les tecnologies de dessalinització actuals requereixen un consum considerable denergia elèctrica o tèrmica. La tecnologia de dessalinització més comuna és l'osmosi inversa (OI), que presenta limitacions termodinàmiques que apunten a 1,09 kwh/m³ per a aigua de mar amb una recuperació del 50%.
L'objectiu del projecte MIDES (dessalinització microbiana per a aigua potable de baix consum energètic) és desenvolupar un sistema únic i innovador per obtenir aigua potable mitjançant processos avançats de dessalinització de baix consum energètic.
MIDES desenvoluparà el demostrador mundial més gran d'una tecnologia innovadora i de baix consum energètic per a la producció d'aigua potable, utilitzant la tecnologia de cel·les de dessalinització microbiana (CDM), ja sigui de forma independent o com a pretractament per a l'OI.
El projecte se centra a superar les limitacions actuals de la tecnologia MDC, com ara la baixa taxa de dessalinització, l'alt cost de fabricació, la bioincrustació i els problemes d'incrustacions a les membranes, l'optimització del procés microbià-electroquímic, l'escalat del sistema i la viabilitat econòmica de la tecnologia.
El sistema de dessalinització es proveirà denergia del tractament daigües residuals, utilitzant una tecnologia igualment innovadora: la pila de combustible microbiana. En aquest reactor biològic, els bacteris utilitzen la matèria orgànica de les aigües residuals per produir electricitat que, alhora, permet la migració de sals a través de membranes selectives. Per això, es desenvoluparan materials avançats (elèctrodes nanoestructurats, membranes ceràmiques i dintercanvi iònic) que ajudin a convertir els processos de tractament actuals en una estratègia de recuperació energètica daigües residuals i dessalinització.
Els resultats del projecte obriran les portes a un nou mercat per a la dessalinització de baix cost en plantes descentralitzades de baixa a mitjana capacitat, que simultàniament depuraran les aigües residuals amb un balanç energètic positiu.
La combinació d'aquests sistemes marcarà una fita rellevant en la concepció de les ciutats del futur, dotant-les de plantes integrals de tractament d'aigües residuals que generin electricitat i desalinitzin dins sistemes intel·ligents de gestió i control.
L'escassetat d'aigua dolça ha esdevingut un dels principals desafiaments per a les societats de tot el món. La dessalinització de laigua ofereix loportunitat daugmentar significativament el subministrament daigua dolça per a consum humà, industrial i reg. Totes les tecnologies actuals de dessalinització requereixen un consum considerable denergia elèctrica o tèrmica, i les unitats de dessalinització per osmosi inversa (OI) actuals consumeixen almenys 3 kWh/m³. En proves exhaustives realitzades fa uns deu anys, la Col·laboració per a la Desalinització Assequible (ADC) de Califòrnia va mesurar un consum d'energia d'OI d'1,6 kWh/m³ amb les millors membranes comercials disponibles, i una energia total de la planta aproximadament el doble.
Per superar les limitacions termodinàmiques de l'OI, que apunten a 1,09 kWh/m³ per a aigua de mar amb una recuperació del 50%, les Cel·les de Desalinització Microbiana (CDM) tracten les aigües residuals i generen energia simultàniament per assolir la dessalinització. Les CDM poden produir al voltant de 1,8 kWh de bioelectricitat a partir del tractament d‟1 m³ d‟aigües residuals. Aquesta energia es pot utilitzar directament per a: i) eliminar totalment el contingut de sal de l'aigua de mar sense aportació energètica externa; o ii) reduir parcialment la salinitat per disminuir substancialment la quantitat d'energia necessària per a un tractament de dessalinització posterior.
MIDES té com a objectiu desenvolupar el demostrador mundial més gran d'una tecnologia innovadora i de baix consum energètic per a la producció d'aigua potable, utilitzant la tecnologia MDC de forma independent o com a pretractament per a l'osmosi inversa.
El projecte se centrarà a superar les limitacions actuals de la tecnologia MDC, com ara la baixa taxa de dessalinització, l'alt cost de fabricació, els problemes de bioincrustacions i incrustacions a les membranes, l'optimització del procés microbià-electroquímic, l'escalat del sistema i la viabilitat econòmica de la tecnologia. Això s'aconseguirà mitjançant la innovació en elèctrodes nanoestructurats, membranes antiincrustants (que utilitzen nanopartícules amb activitat biocida), el disseny i l'optimització de reactors electroquímics, l'experiència en electroquímica i fisiologia microbiana, i l'enginyeria i el control de processos
El projecte MIDES, mitjançant el desenvolupament d'un sistema combinat de dessalinització i tractament d'aigües residuals, facilitarà l'accés a aigua potable segura i pura, així com la disponibilitat d'aigües residuals tractades per reutilitzar-les en reg i aplicacions agrícoles, a un cost realment baix. MEUS accelerarà i racionalitzarà l'ús d'aigua dessalinitzada a tot el món, contribuint així directament al creixement econòmic del mercat de la dessalinització, especialment a la Unió Europea, en particular a zones amb escassetat d'aigua.
El projecte MIDES contribuirà a millorar la qualitat de vida mitjançant l'augment dels recursos hídrics i la reducció de la contaminació a zones on actualment s'utilitzen sistemes de tractament d'aigües residuals menys eficaces.
Les activitats de difusió del projecte promouran la dessalinització per augmentar-ne l'acceptació pública mitjançant campanyes d'informació i comunicació destinades a una acceptació social més gran de l'aigua purificada mitjançant la dessalinització.
Pel que fa a les oportunitats d'ocupació, MIDES té un gran potencial per preservar els llocs de treball existents al sector de l'aigua, incentivant les empreses (pimes i empreses locals) a seguir desenvolupant i augmentant la producció aprofitant els majors beneficis derivats de la reducció de costos, ia ampliar el nombre de llocs de treball en les pimes que fabriquen instal·lacions i de desenvolupament de sistemes, especialment per als països en desenvolupament aigües residuals.
MIDES té com a objectiu minimitzar els contaminants a l'aigua de mar, així com a les aigües residuals, cosa que dóna com a resultat un procés innovador i energèticament eficient (per exemple, MDC en combinació amb RO) i tant l'aigua dolça com l'aigua tractada poden tenir múltiples aplicacions per a diferents usuaris, per exemple, civils, industrials, agrícoles, urbans i suburbans, etc.
- FCC AQUALIA SA (AQUALIA)
Projectes relacionats
