H2020 SMART-Plant Proiektua: Karbono gutxiko materialak berreskuratzeko teknikak eskalatzea hondakin-uren araztegietan
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2016 -2020
- Esleitutako Aurrekontua 7.536.300,02 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea Proyecto SMART-Plant
Proiektuaren azken urtean bildu ziren lehen, bigarren eta beheragoko SMARTech-en epe luzeko funtzionamenduan zehar bildutako datuak, SMART produktuen ezaugarriekin batera. Analitikek, irtenbide digitalek, ur-tarifen inpaktuaren ebaluazioek, inkestek eta marketin-jarduerek SMARTechs eta SMART produktuen iraunkortasuna eta balio erantsia erakutsi zuten ikuspegi tekniko, ingurumen, gizarte eta ekonomiatik. Balio erantsi teknikoa: Lehen eta bigarren mailako SMARTech gehienek erabat frogatu zuten lohien isurketa-kostuak, energia-eskaria eta karbono-aztarna murrizteko gaitasuna, aldi berean energia-eraginkortasuna eta energia, mantenugaiak eta beste material batzuk (zelulosa eta biopolimeroak, adibidez) berreskuratzea lortuz. SMART-Plantek balioztatutako laguntza-tresna/sistema digitalak honetarako:
- Prozesuaren funtzionamenduan zehar energia-eskariaren eta berotegi-efektuko gasen isurien denbora errealeko monitorizazioa.
- Ur-uren tratamendurako planta baten konfigurazio optimoari buruzko erabakia hartzen lagundu.
SMART produktuen segurtasun kimikoari dagokionez, hainbat analisi egin dira berreskuratutako materialetan dauden pestiziden eta metal astunen kontzentrazioa, berreskuratutako mantenugaien balio agronomikoa eta ondoriozko kontsumo- eta/edo industria-produktuen kalitatea eta karakterizazioa ikertzeko. Datu hauek ikerketa zientifikoaren aurrerapenean eta zerbitzu publikoen kudeatzaileen eta politikarien erabakiak hartzeko prozesuan lagun dezakete. Ingurumen-balio erantsia: SMART-Plant-ek balioztatutako energia-eraginkortasuneko ur-tratamenduko teknologiak, erabilitako uretan dauden baliabide baliotsuak ateratzeko eta baloratzeko eta kontsumo- eta/edo industria-produktu berriak garatzeko gai direnak. SMARTech-en berreskuratze-tasa altuek hondakin-uretara mantenugaiak isurtzeko muga zorrotzak betetzen laguntzen dute.
SMART-Plant ikuspegiak ekonomia berde eta zirkular bati eta epe luzerako gizarte jasangarri bati laguntzen ari da, lehengai berriak berreskuratuz industria-sektore desberdinetan erabiltzeko. Emaitzek erakusten dute materialen berreskurapenak energia-eskaria osoa eta berotegi-efektuko gasen isuriak nabarmen murriztu ditzakeela (hau da, % 70era arte), eta aurrezpen operatiboak ekar ditzakeela HUA-n, hala nola aireztapen-energia gutxiago, produktu kimiko gutxiago edo lohi gutxiago isurtzea.
- Gizarte- eta lege-balio erantsia: SMART-Plant-en ahalegin gehienak gizarte- eta lege-oztopoak gainditzera eta hondakin-uretatik berreskuratutako mantenugai eta materialekiko jendearen jarrerak ebaluatzera bideratu ziren. Hainbat dibulgazio-, interes-taldeen eta publikoaren parte-hartze jarduerak izan ziren, eta helburu zuten ura berrerabiltzeko eta baliabideak berreskuratzeko planak hartzeak ingurumenean dituen onuren inguruko kontzientzia piztea. Oro har, lege-oztopo garrantzitsuak daude oraindik (hala nola, hondakin-egoeraren amaiera, Europako araudi-esparru harmonizatu baten falta). Hala ere, SMART-Plantek emaitza itxaropentsuak eta ukigarriak lortu zituen maila nazionalean eta europarrean babes politikoari dagokionez, bai zuzenean, bai EBko interes-taldeen plataformen jardueretan parte hartuz.
- Balio erantsi ekonomikoa: SMARTech gehienen iraunkortasun ekonomikoa frogatu zen tratatu beharreko lohi-bolumena murriztuz, energia-kontsumoa murriztuz eta eragiketa-eraginkortasunaren bidez lortutako OPEX aurrezkiek.
Gainera, nazio/tokiko araudi-esparru egoki batek irtenbide iraunkorrak eta zirkularrak sustatu ditzake, hala nola SMARTech-ak, eta ur-zerbitzuak pizgarri eman ditzake ur-tarifaren onuren bidez. Aholkularitza, bideragarritasun azterketak, eskala handiko diseinu jarduerak eta erreplikazioa martxan daude dagoeneko, eta teknologien iraunkortasun ekonomikoaren froga sendoak emango dituzte.
3. aldian (M37-M48) partzuergoak bere ahaleginak honetan zentratu zituen: - SMART-Plant irtenbideen iraunkortasun-ebaluazioa (teknikoa, ekonomikoa, soziala eta ingurumenekoa) burutzea.
- SMART teknologien eta SMART produktuen transferigarritasuna, errepikagarritasuna eta merkaturatzeko gaitasuna aztertu eta frogatu sektore, herrialde eta testuinguru desberdinetan; - aurreratu eta amaitu SMARTech-en ETVa.
- SMART-Plant proiektutik haragoko ustiapenerako bidea zabaltzea, laguntza-tresna digitalen erabilerak (jarraipen, ebaluazio eta erabakiak hartzeko - DSS) bidez erraztutako negozio-plan sendo bat aurkeztuz.
- EBren lehentasunekin bat etorriz, babes-politika (adibidez, lohien kudeaketa eta hondakinen amaiera-irizpideak) estatu eta EB mailan; - ikusgarritasuna handitu ISIko eragin handiko artikulu zientifikoak argitaratuz.
- 375 parte-hartzaile baino gehiagorekin (IWA RR 2019) nazioarteko SMART-Plant azken konferentzia nagusiaren antolaketa eta jarraipen jarduerak. SMARTechs-ek honako iturri nagusi gisa balio izan zuen:
- Berreskuratutako materialak, SMART produktuak garatzeko.
- Epe luzerako datuak: eko-irtenbide berritzaileak modelatu, ebaluatu eta (ETVrako egokiak diren kasuetan) ziurtatzeko.
Emaitza 3. laurdenean erabili zen. Berreskuratutako materialak WP3-n erabili ziren post-prozesatzeko eta SMART produktuen garapenerako, karakterizaziorako eta probak egiteko. WP5ean, epe luzerako datu eta errendimendu optimoak erabili ziren negozioen garapenerako eta marketin-inteligentziarako eredua eguneratzeko. Proiektuaren emaitzak uraren arloko interesdunen audientzia zabal bati aurkeztu zitzaizkion SMART-Plant azken biltzarrean, IWA Resource Recovery Conference 2019-ren esparruan antolatuta, irailaren 8tik 12ra Venezian, baita ECOMONDO 2019-n ere.
SMART-Plant-en helburu orokorra 7 irtenbide eko-berritzaileren (SMART Technologies) zorro bat baliozkotzea eta abiaraztea zen, banaka edo konbinatuta, dauden udal hondakin-uren araztegiak (WWTP) ur baliabideen berreskuratze instalazio (WRRF) berritu eta hobetu ditzaketenak.
4 urteko ezarpenaren ondoren, SMART-Plant-ek 9 SMARTech balioztatu zituen, hondakin-uren instalazioen funtzionamendu-kostuak nabarmen murrizteko gai direnak (energia aurreztea, berotegi-efektuko gasen isurien murrizketa, lohien murrizketa) eta, aldi berean, energia, mantenugaiak eta beste material batzuk (zelulosa; PHA; Kapa; estrubita; Amoniakoa eta amonio sulfatoa) berreskuratzeko gai direnak. Baliabideen berreskurapena eta berrerabilpena oraindik ere balio erantsi gisa ikusten dituzten arren HUAk, ez berez salmenta-puntu gisa, SMARTech-ek proposatutako funtzionamendu-aurrezpenek eta errendimendu-hobekuntzek ur-zerbitzuen egungo eta etorkizuneko beharrak ezin hobeto betetzen dituzte. Hiru SMARTech-ek ETV - Ingurumen Teknologiaren Egiaztapenaren bidez ziurtatu dute. SMART-Plant-ek bi laguntza-tresna/sistema digital balioztatu zituen energia-eskariaren eta berotegi-efektuko gasen isurien denbora errealeko monitorizaziorako eta ur-araztegi baten konfigurazio optimoari buruzko erabakiak hartzen laguntzeko.
SMARTechs-ek berreskuratutako materialak SMART produktu baliotsu berriak (biokonpositeak, ongarriak, gehigarriak, adibidez) garatzeko erabili ziren, eta legezko eta merkatuko eskakizunak betetzen zituztela probatu ziren. Segurtasun kimikoari, pestizida eta metal astunen kontzentrazioari, balio agronomikoari, kalitateari eta errendimenduari dagokienez lortutako emaitzak itxaropentsuak izan ziren, beraz, SMART produktuen zorroa uraren, produktu kimikoen, nekazaritzaren eta eraikuntzaren sektoreetan sartu zen balio-kate berriak sortzen hasteko. SMART-Planti esker, baliabideak berreskuratzeko teknologiak prest eta erraz eskuragarri daude hondakin-uren plantan, merkatua eta legedia bultzatuz gainerako gizarte-alborapenak eta lege-oztopoak gainditzeko. SMART-Plantek emaitza itxaropentsuak eta ukigarriak lortu zituen maila nazionalean eta europarrean laguntza politikoari dagokionez, legegintzako oztopoak gainditzeko, bai zuzenean bai EBko interesdunen plataformen jardueretan parte hartuz.
SMART-Plant-ek hondakin-uren araztegiak berritzeko irtenbide eko-berritzaile eta energetikoki eraginkorrak eskalatuko ditu, eta balio-kate zirkularra ixteko, bestela galduko liratekeen materialak berreskuratzeko karbono gutxiko teknikak aplikatuz. 7+2 sistema pilotu optimizatuko dira 2 urte baino gehiagoz benetako ingurune batean 5 udal-ur-araztegitan, 2 post-prozesatzeko instalazio barne. Sistemak automatizatuko dira hondakin-uren tratamendua, baliabideen berreskurapena, energia-eraginkortasuna eta berotegi-efektuko gasen isuriak murriztea optimizatzeko.
Biopolimeroak, zelulosa, ongarriak eta tarteko produktuak dituen SMART zorro oso bat berreskuratu eta merkaturatzeko azken produktuetan prozesatuko da. Baliabideak berreskuratzeko aktiboak sistema osoko aktiboen kudeaketa programetan integratzea ebaluatuko da gune bakoitzean, etorkizuneko hondakin-uren araztegirako baliabideak berreskuratzeko paradigma jarraituz, SMART-Plant irtenbideen bidez ahalbidetuta. Proiektuak hiriko hondakin-uren kudeaketa zirkularraren eta sistemen ingurumen-iraunkortasunaren bideragarritasuna erakutsiko du, eta hori bizi-zikloaren ebaluazioa eta bizi-zikloaren kostuen kalkulu-ikuspegiak erabiliz frogatuko da, eskala handiko ur-irtenbideen onura orokorra erakusteko. Berreskuratutako baliabide eta teknologietarako SMART-Plant sistemaren integrazio aukera optimoak identifikatzeko, eredu dinamiko bat eta erabakiak hartzeko laguntza esparru bat garatu eta balioztatuko dira.
Merkatu globaleko hedapena lortuko da ur-zerbitzuentzat eta industria-eragile garrantzitsuentzat irtenbide egoki gisa, baliabideak berreskuratzeko paradigmak uraren kudeaketa publiko zein pribaturako dituen ondorio estrategikoak kontuan hartuta. Uraren sektorea industria kimikoarekin eta haren ondorengo segmentuekin, hala nola eraikuntza eta nekazaritza sektoreekin, lotuko dira lankidetza publiko-pribatu eredu berriak aztertuko dira, horrela finantzaketa aukera berriak sortuz, baita lehia publiko-pribatu potentziala ere.
Hondakin-uren araztegiak dira energia-beharrei dagokienez industriarik garestienetako bat: energia kantitate handiak gastatzen dira hondakin-urak berrerabiltzeko edo ingurumenera isurtzeko tratatzeko. Nazioarteko Energia Agentziaren arabera, hondakin-uren bilketa eta tratamendurako mundu mailako elektrizitate-kontsumoak % 60 elektrizitate gehiago beharko du 2040an 2014an baino, tratamendua behar duten hondakin-uren kopurua handitzen baita.
Hondakinak sartu, baliabideak atera Garrantzitsua da hondakin-uren araztegiak ez direla hondakinak isurtzeko soilik ikustea, baizik eta baliabideak berreskuratzeko instalazio gisa. Horrek esan nahi du ur garbia ekoizteko, mantenugai eta material seguruak berreskuratzeko eta erregai fosilen mendekotasuna murrizteko ahalmena dutela, energia-eraginkortasuneko prozesuen eta energia berriztagarrien ekoizpenaren bidez. Hondakin-uren tratamenduko Europako berritzaileek indarrak batu dituzte EBk finantzatutako SMART-Plant proiektuaren bidez, hondakin-uren tratamendu-instalazioetara nola egokitu daitezkeen aztertzeko, merkaturatzeko moduko produktuak ekoizteko hondakin-uren tratamendu-instalazioetatik material baliotsuak berreskuratzen dituzten teknologiak. Horrez gain, proiektuak sistema berriak garatu ditu hondakin-uren tratamenduaren energia-kontsumoa eta karbono-aztarna kontrolatzeko. Materialak Berreskuratzeko Teknologia Adimendunak «SMART-Plantek irtenbide berritzaile eta ingurumena errespetatzen dutenak garatu ditu, eta horiek erakusten dute nola zerbitzu publikoek beren hondakin-uren araztegiak baliabideak berreskuratzeko instalazio bihur ditzaketen, nola murriztu dezaketen beren energia- eta karbono-aztarna eta nola digitaliza ditzaketen beren eragiketak», dio Francesco Fatone proiektuaren koordinatzaileak.
Proiektuak teknologia desberdinak (SMARTech) erakutsi zituen zazpi pilotu plantatan. Herbehereetan, proiektuko bazkideek prozesu bat garatu zuten zelulosa sarrerako hondakin-uretatik bereizteko eta zelulosa-zuntz garbi bihurtzeko. Israelen, bazkideek bioiragazki anaerobiko patentatu bat erakutsi zuten, hondakin-urak energia berriztagarrietan (biogas) eraldatzen dituena. Espainiako bazkideek SCEPPHAR izeneko prozesu bat erakutsi zuten hondakin-urak tratatzeko eta, aldi berean, produktuak berreskuratzeko (% 50erainoko fosforoa eta PHAz aberastutako lohiak, petroliotik eratorritako plastikoen ordezko gisa biopolimero itxaropentsuenak). Erresuma Batuko pilotu proiektuak ioi-trukerako prozesu bat erakutsi zuen bigarren mailako hondakin-uretatik amoniakoa eta fosforoa berreskuratzeko, industria kimiko eta ongarrietan berrerabiltzeko. Italian, SCENA eta SCEPPHAR araztegiek nitrogeno eta fosforo mantenugaiez betetako lohi-likorea tratatzen dute nitrogenoaren % 85 arte kentzeko, fosforoa estrubita moduan berreskuratzeko eta PHAz aberastutako lohia ekoizteko, energia-kostuak % 20 arte murriztuz. Grezian, hidrolisi termikoa, SCENArekin batera, amoniako eduki handia duten lohi hondakin-urak tratatzeko garatzen ari dira. SMARTech-ek ateratako baliabideak (zelulosa, mantenugaiak eta PHA) bi "beheko SMARTech-ek" produktu bihurtzen dituzte.
Lehenengo teknologiak zelulosazko eta PHA materialak erabiltzen ditu eraikuntza-industrian edo kontsumo-ondasunetarako erabil daitezkeen biokonposite plastikoak fabrikatzeko.
Bigarrenak konpostaje dinamikoa dakar, zelulosazko eta fosforoan aberatsak diren lohietatik ongarri komertziala edo bioerregaia ekoizteko. Hondakin-uren tratamendu zirkularraren oztopoak kentzea Uraren industriak zeregin garrantzitsua du ekonomia zirkular emergentean, baliabideak ahalik eta denbora gehien erabiltzen laguntzen baitu. «SMART-Plantek uste du ur-hornidurak ekonomia zirkularraren bultzatzaile bihur daitezkeela operadoreek zalantzak eta eszeptizismoa baliabideak berreskuratzeko irtenbide eko-berritzaileekiko jarrera positiboarekin ordezkatzen badituzte», azaldu du Fatonek.
Horretarako, proiektuaren bazkideek tokiko ur-hornidurako langileak inplikatu zituzten eskala handiko instalazio pilotuetan, prestakuntza saioak eta eskuliburuak emanez. «Horrek operadoreei baliabideak berreskuratzeko sistemek hondakin-uren kudeaketaren paradigma pixkanaka nola alda dezaketen ikusten lagundu zien, dauden aktiboak eta lan-kargak eten gabe», dio Fatonek. SMART-Plant-en teknologia sorta zabalak erakusten du hondakin-urak ez direla hondakin gisa tratatu behar, baliabide gisa baizik.
- UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE (UNIVPM)
Lotutako proiektuak
