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Proyecto LIFE: Economía circular aplicada a la eliminación de nitratos: generación de hidrógeno y valorización de residuos en agua potable

  • Tipo Proxecto
  • Estado En curso
  • Execución 2023 -2027
  • Orzamento asignado 2.329.944,00 €
  • Ámbito Europeo
  • Comunidade Autónoma Comunitat Valenciana
  • Fonte principal de financiamento LIFE
  • Páxina web do proxecto Web del proyecto
Descrición

El proyecto LIFE ELEKTRA persigue reducir la concentración de nitratos en todo el ciclo del agua, co-creando un sistema integrado, innovador, sencillo, económico, sostenible y transferible. El sistema del proyecto se basará en el uso de la desnitrificación electroquímica para eliminar los nitratos y convertirlos en gas nitrógeno, al tiempo que se potencia la descarbonización del proceso mediante el análisis de la integración de renovables centrado en la fotovoltaica y el hidrógeno y otros medios de optimización.

Descrición contextual

Los nutrientes como el nitrógeno (N) y el fósforo (P) son esenciales para el crecimiento de las plantas y suelen emplearse como fertilizantes para garantizar mayores rendimientos en la agricultura. Sin embargo, la creciente demanda en la producción de alimentos ha dado lugar a un aumento de la producción y del uso concomitante de fertilizantes, lo que se asocia a una mayor contaminación del agua (los nitratos y el fósforo en las aguas superficiales pueden provocar eutrofización), la contaminación del aire y del suelo, y efectos negativos en la salud humana (las concentraciones de nitratos superiores a 50 ppm son perjudiciales para los bebés, los fetos y las personas con problemas de salud). A nivel mundial, los niveles de N y P ya superan los límites de seguridad, lo que supone una grave amenaza para la naturaleza y el clima. 

Europa contribuye considerablemente a esta forma de contaminación. La Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) estima que en Europa el límite de pérdidas de N se supera en un factor de 3,3 y el de pérdidas de P en un factor de 2. Según el último informe de la AEMA sobre el estado de las aguas europeas, los nitratos son el principal contaminante en la UE, afectando a más del 18% de la superficie de las masas de agua subterránea, siendo la agricultura la principal causa. A pesar de los esfuerzos realizados para prevenir la contaminación por nitratos, la Comisión Europea sigue llevando a cabo procedimientos de infracción contra varios Estados miembros, entre ellos Bélgica, Alemania, Italia y España. Como resultado, en 2020 España revisó y designó zonas vulnerables a los nitratos (ZVN), entre ellas Gandía y cuatro de las ocho islas Canarias. Malta es un caso similar, ya que toda la isla fue designada ZVN en 2008 tras un extenso y detallado programa de seguimiento de la calidad de las aguas subterráneas.

Resultados

Se evitará el vertido de aproximadamente 1.460 m3/año de agua contaminada (4 m3/día) que se genera actualmente en la planta de electrodiálisis reversible de Gandía. Además, se adaptará una planta piloto existente para tratar 0,5 m3/día durante seis meses (91 m3 en total) en La Aldea (Gran Canaria) y en la estación de bombeo de Bingemma (Malta).

La concentración de calcio (Ca) se reducirá de 750 mg/l a 10 mg/l en el primer paso del proceso (ablandamiento mediante tecnología de intercambio iónico). Esto permitirá producir más de 1.000 kg/año de Ca. El Ca obtenido se utilizará en el proceso del proyecto, concretamente en la etapa de desmineralización posterior al tratamiento.

Una eliminación del 85% (casi 500 kg) de nitratos, convertidos en gas nitrógeno, después de concentrar los nitratos con ósmosis inversa (de 420 ppm a 1.600 ppm).

Producción de energía a partir de dos fuentes: por un lado, con el hidrógeno producido mediante el proceso (10,88 KWh/día y cerca de 4.000 KWh/año) y, por otro lado, con paneles fotovoltaicos (26 KWh/día y cerca de 9.500 KWh/año). La producción total (cerca de 13.500 KWh/año) se ha estimado en un 30% del consumo previsto del proyecto.

Evitar la emisión de más de 1.850 kg de CO2/año, considerando un ratio de 138g de CO2 equivalente por cada kWh de electricidad consumida (datos de mix energético de marzo de 2023 en España).

Información de contacto
  • Nombre coordinador/entidad: Maria Pedro 
  • Dirección postal: GRAN VIA MARQUES DEL TURIA 19, 46005, Valencia,

     

Coordinadores
  • AGUAS DE VALENCIA SA
Colaboradores
  • 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