Proxecto H2020 MIDES: Desalinización microbiana para auga potable eficiente enerxéticamente
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2016 -2020
- Orzamento asignado 6.328.164,13 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto MIDES
O traballo realizado durante os primeiros 36 meses do proxecto consistiu fundamentalmente no desenvolvemento dos compoñentes do MDC (electrodos e membranas), integración de procesos e validación pre-piloto, xunto coa simulación técnica de procesos, automatización e control. Comezou o deseño e construción da planta piloto de MDC. No ámbito do mercado realizáronse numerosas actividades de difusión e explotación.
En canto ao desenvolvemento de electrodos, avaliáronse diferentes conceptos de electrodos baseados en carbono en canto ás súas propiedades electroquímicas e viabilidade industrial. Como resultado da tarefa anterior, definíronse os requisitos dos electrodos para o seu uso en reactores MDC. Grazas a estes requisitos, conseguíronse electrodos nanoestruturados a escala de laboratorio e comparados con materiais comerciais.
En canto ao desenvolvemento de membranas, definíronse as especificacións para as membranas IE para o seu uso en sistemas MDC. Seguindo a definición destas especificacións iniciais, producíronse membranas IE con propiedades avanzadas nun proceso por lotes. Estas membranas caracterizáronse e ensaiáronse a escala de laboratorio en condicións de funcionamento, e desenvolvéronse procedementos de caracterización e limpeza in situ. Posteriormente producíronse membranas IE mediante un proceso continuo escalable industrialmente.
Usando os datos obtidos do desenvolvemento de electrodos e membranas, construíuse a unidade prepiloto MIDES MDC que está a ser probada en condicións reais.
Finalmente, en canto ás actuacións técnicas, optimizouse o proceso de pretratamento para a integración do proceso e a validación pre-piloto, e modelouse e simulouse o proceso global.
Coa información obtida deseñouse a planta piloto, incluíndo os elementos desenvolvidos nos meses anteriores e a información operativa obtida a escala de laboratorio e prepiloto. Completáronse os tratamentos previos e posteriores e comezou a construción.
En canto ao mercado, desenvolveuse e actualizouse o Plan Empresarial e de Explotación de MIDES durante os meses 6 e 12. Organizouse un obradoiro de elaboración do Plan de Empresa coa asistencia do servizo Común de Reforzo de Explotación da CE.
Todos os membros do Consorcio realizaron diversas actividades de divulgación, que se poden consultar na páxina web do proxecto: http://midesh2020.eu/ e nas redes sociais. É importante destacar os distintos folletos, carteis e un microprototipo demostrativo que se amosaron nos numerosos eventos nos que estivo presente o proxecto (Leading edge technology conference IWA; Aquatech; IDA World Desalination Congress; European Desalination Society, Conferences; COP 23-24 UN Climate Change Conference) e un vídeo para difundir o proxecto e que tamén están dispoñibles a través da web.
A escaseza de auga doce converteuse nun dos maiores desafíos aos que se enfrontan as sociedades de todo o mundo. A desalinización ofrece a oportunidade de aumentar significativamente a subministración de auga doce para o consumo humano, o uso industrial e o rego. Todas as tecnoloxías actuais de desalinización requiren un considerable consumo de enerxía eléctrica ou térmica. A tecnoloxía de desalinización máis común é a ósmose inversa (RO), que ten limitacións termodinámicas que apuntan a 1,09 kwh/m³ para a auga de mar cunha recuperación do 50%.
O proxecto MIDES (Microbial Desalination for Low-Energy Drinking Water) ten como obxectivo desenvolver un sistema único e innovador para a obtención de auga potable mediante procesos avanzados de desalinización de baixo consumo enerxético.
MIDES desenvolverá o demostrador máis grande do mundo dunha tecnoloxía innovadora e eficiente enerxéticamente para a produción de auga potable, utilizando tecnoloxía de células de desalinización microbiana (MDC), de xeito independente ou como pretratamento para RO.
O proxecto céntrase en superar as limitacións actuais da tecnoloxía MDC, como baixas taxas de desalinización, altos custos de fabricación, problemas de bioincrustación e ensuciamento da membrana, optimizar o proceso microbiano-electroquímico, ampliar o sistema e garantir a viabilidade económica da tecnoloxía.
O sistema de desalinización funcionará mediante o tratamento de augas residuais, utilizando unha tecnoloxía igualmente innovadora: a pila de combustible microbiana. Neste reactor biolóxico, as bacterias utilizan a materia orgánica das augas residuais para producir electricidade, que á súa vez permite a migración de sal a través de membranas selectivas. Por iso, desenvolveranse materiais avanzados (electrodos nanoestruturados, cerámicas e membranas de intercambio iónico) que axuden a converter os actuais procesos de tratamento nunha estratexia de recuperación e desalinización enerxética das augas residuais.
Os resultados do proxecto abrirán a porta a un novo mercado de desalinización de baixo custo en plantas descentralizadas de baixa a media capacidade, que tratarán simultaneamente as augas residuais cun balance enerxético positivo.
A combinación destes sistemas marcará un fito significativo no deseño das cidades do futuro, dotándoas de depuradoras integrais de augas residuais que xeran electricidade e desalinizan a auga dentro de sistemas intelixentes de xestión e control.
A escaseza de auga doce converteuse nun dos grandes retos aos que se enfrontan as sociedades de todo o mundo. A desalinización da auga ofrece a oportunidade de aumentar significativamente a subministración de auga doce para o consumo humano, o uso industrial e o rego. Todas as tecnoloxías actuais de desalinización requiren un importante consumo de enerxía eléctrica ou térmica, e as unidades de desalinización de ósmose inversa (RO) actuais consomen polo menos 3 kWh/m³. En probas exhaustivas realizadas hai aproximadamente unha década, o California Affordable Desalination Collaborative (ADC) mediu o consumo de enerxía RO de 1,6 kWh/m³ coas mellores membranas dispoñibles comercialmente e un consumo total de enerxía da planta aproximadamente o dobre.
Para superar as limitacións termodinámicas do RO, que teñen como obxectivo 1,09 kWh/m³ para a auga de mar cunha recuperación do 50%, as células de desalinización microbiana (MDC) tratan as augas residuais e xeran enerxía simultáneamente para lograr a desalinización. Os CDM poden producir ao redor de 1,8 kWh de bioelectricidade a partir do tratamento de 1 m³ de augas residuais. Esta enerxía pódese usar directamente para i) eliminar completamente o contido de sal da auga do mar sen aporte de enerxía externa, ou ii) reducir parcialmente a salinidade para diminuír substancialmente a cantidade de enerxía necesaria para o tratamento de desalinización posterior.
MIDES ten como obxectivo desenvolver o maior demostrador do mundo dunha tecnoloxía innovadora e eficiente enerxéticamente para producir auga potable, utilizando tecnoloxía MDC de forma independente ou como pretratamento para osmose inversa.
O proxecto centrarase en superar as limitacións actuais da tecnoloxía MDC, como baixas taxas de desalinización, altos custos de fabricación, problemas de bioincrustación e ensuciamento da membrana, optimizar o proceso microbiano-electroquímico, ampliar o sistema e garantir a viabilidade económica da tecnoloxía. Isto conseguirase mediante a innovación en electrodos nanoestruturados, membranas antiincrustantes (utilizando nanopartículas con actividade biocida), o deseño e optimización de reactores electroquímicos, a experiencia en electroquímica e fisioloxía microbiana e a enxeñaría e control de procesos.
O proxecto MIDES, a través do desenvolvemento dun sistema combinado de desalinización e tratamento de augas residuais, facilitará o acceso a auga potable segura e limpa, así como a dispoñibilidade de augas residuais tratadas para a súa reutilización en rega e aplicacións agrícolas, a un custo moi reducido. MIDES acelerará e racionalizará o uso da auga desalada en todo o mundo, contribuíndo así directamente ao crecemento económico do mercado da desalinización, especialmente na Unión Europea, especialmente nas zonas con escaseza de auga.
O proxecto MIDES contribuirá a mellorar a calidade de vida aumentando os recursos hídricos e reducindo a contaminación nas zonas onde na actualidade se utilizan sistemas de tratamento de augas residuais menos eficaces.
As actividades de divulgación do proxecto promoverán a desalinización para aumentar a aceptación pública mediante campañas de información e comunicación dirixidas a aumentar a aceptación social da auga depurada mediante desalinización.
En termos de oportunidades de emprego, o MIDES ten un gran potencial para preservar os postos de traballo existentes no sector da auga, incentivando ás empresas (pemes e empresas locais) a seguir desenvolvendo e incrementando a produción, aproveitando os maiores beneficios derivados da redución de custos, e ampliando o número de postos de traballo nas pemes que fabrican membranas, especialmente para países en desenvolvemento, e que deseñan, instalan e manteñen sistemas integrados de tratamento de augas residuais.
O MIDES pretende minimizar os contaminantes na auga do mar así como nas augas residuais, dando como resultado un proceso innovador e eficiente enerxéticamente (por exemplo, MDC en combinación con RO) e tanto a auga doce como a auga tratada poden ter múltiples aplicacións para diferentes usuarios, por exemplo, civil, industrial, agrícola, urbano e suburbano, etc.
- FCC AQUALIA SA (AQUALIA)
Proxectos relacionados
