Projecte LIFE: Economia circular aplicada a l'eliminació de nitrats: generació d'hidrogen i valoració de residus en aigua potable
- Tipus Projecte
- Estat En curs
- Execució 2023 -2027
- Pressupost assignat 2.329.944,00 €
- Àmbit Europeo
- Comunitat Autònoma Comunitat Valenciana
- Font principal de finançament LIFE
- Web del projecte Web del proyecto
El projecte LIFE ELEKTRA persegueix reduir la concentració de nitrats a tot el cicle de l'aigua, co-creant un sistema integrat, innovador, senzill, econòmic, sostenible i transferible. El sistema del projecte es basarà en l'ús de la desnitrificació electroquímica per eliminar els nitrats i convertir-los en gas nitrogen, alhora que es potencia la descarbonització del procés mitjançant l'anàlisi de la integració de renovables centrat en la fotovoltaica i l'hidrogen i altres mitjans d'optimització.
Els nutrients com el nitrogen (N) i el fòsfor (P) són essencials per al creixement de les plantes i solen emprar-se com a fertilitzants per garantir majors rendiments a l'agricultura. No obstant això, la demanda creixent en la producció d'aliments ha donat lloc a un augment de la producció i de l'ús concomitant de fertilitzants, cosa que s'associa a una major contaminació de l'aigua (els nitrats i el fòsfor en les aigües superficials poden provocar eutrofització), la contaminació de l'aire i del sòl, i efectes negatius en la salut humana (les concentracions de nadons els fetus i les persones amb problemes de salut). A nivell mundial, els nivells de N i P ja superen els límits de seguretat, fet que suposa una greu amenaça per a la naturalesa i el clima.
Europa contribueix considerablement a aquesta forma de contaminació. L'Agència Europea de Medi Ambient (AEMA) estima que a Europa el límit de pèrdues de N se supera en un factor de 3,3 i el de pèrdues de P en un factor de 2. Segons l'últim informe de l'AEMA sobre l'estat de les aigües europees, els nitrats són el principal contaminant a la UE, afectant més del 18% de la superfície de les masses d'aigua. Tot i els esforços realitzats per prevenir la contaminació per nitrats, la Comissió Europea segueix duent a terme procediments d'infracció contra diversos Estats membres, entre els quals hi ha Bèlgica, Alemanya, Itàlia i Espanya. Com a resultat, el 2020 Espanya va revisar i va designar zones vulnerables als nitrats (ZVN), entre elles Gandia i quatre de les vuit illes Canàries. Malta és un cas similar, ja que tota l'illa va ser designada ZVN el 2008 després d'un extens i detallat programa de seguiment de la qualitat de les aigües subterrànies.
- Validar la tecnologia de desnitrificació electroquímica aplicada al tractament de corrents amb altes concentracions de nitrats i transformar els nitrats en nitrogen gasós que s'emet a l'atmosfera sense impactar el medi ambient.
- Valoritzar els residus produïts durant les etapes de pre i post condicionament d'aigua de la desnitrificació electroquímica, conformant un procés que s'aproximarà a Abocament Zero Líquid al medi ambient.
- Demostrar la validesa d'un sistema que permeti la hibridació d'energies renovables per cobrir el màxim nombre possible de necessitats energètiques del procés i reduir les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle mitjançant la descarbonització del procés. Per això, es preveu el disseny i la implementació d'una etapa de captura, concentració i emmagatzematge d'hidrogen gasós, subproducte produït en el procés de desnitrificació. Aquest corrent d'hidrogen d'alta puresa es farà servir per alimentar una pila de combustible. A més, s'acoblarà al procés de desnitrificació una energia solar fotovoltaica com a font d'energia.
- Demostrar la replicabilitat de la solució proposada abordant tres casos d'estudi, ubicats a Espanya (València i Canàries) i la República de Malta, cadascun amb característiques diferents però amb el mateix repte.
- Augmentar el nivell de preparació tecnològica (TRL) de la solució proposada des de l'actual TRL 5-6 al TRL 8.
S'evitarà l'abocament d'aproximadament 1.460 m3/any d'aigua contaminada (4 m3/dia) que es genera actualment a la planta d'electrodiàlisi reversible de Gandia. A més, s'adaptarà una planta pilot existent per tractar 0,5 m3/dia durant sis mesos (91 m3 en total) a L'Aldea (Gran Canària) ia l'estació de bombament de Bingemma (Malta).
La concentració de calci (Ca) es reduirà de 750 mg/la 10 mg/l al primer pas del procés (estovament mitjançant tecnologia d'intercanvi iònic). Això permetrà produir més de 1.000 kg/any de Ca. El Ca obtingut s'utilitzarà en el procés del projecte, concretament a l'etapa de desmineralització posterior al tractament.
Una eliminació del 85% (gairebé 500 kg) de nitrats, convertits en gas nitrogen, després de concentrar els nitrats amb osmosi inversa (de 420 ppm a 1.600 ppm).
Producció d'energia a partir de dues fonts: d'una banda, amb l'hidrogen produït mitjançant el procés (10,88 KWh/dia i prop de 4.000 KWh/any) i, de l'altra, amb panells fotovoltaics (26 KWh/dia i prop de 9.500 KWh/any). La producció total (prop de 13.500 KWh/any) s'ha estimat un 30% del consum previst del projecte.
Evitar l'emissió de més de 1.850 kg de CO2/any, considerant una ràtio de 138 g de CO2 equivalent per cada kWh d'electricitat consumida (dades de mix energètic del març del 2023 a Espanya).
- Nom coordinador/entitat: Maria Pedro
Adreça postal: GRAN VIA MARQUES DEL TURIA 19, 46005, València,
- AGUAS DE VALENCIA SA
- UNIVERSIDAD DE ALICANTE
- APRIA SYSTEMS SL
- UNIVERSITAT DE VALENCIA
- ASOCIACION INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA ENERGIA
- INSTITUTO TECNOLOGICO DE CANARIAS S.A.
- REDINN - SRL
- WATER SERVICES CORPORATION - WSC
Projectes relacionats
