Proxecto LIFE: Economía circular aplicada á eliminación de nitratos: xeración de hidróxeno e recuperación de residuos en auga potable
- Tipo Proxecto
- Estado En proceso
- Execución 2023 -2027
- Orzamento asignado 2.329.944,00 €
- Ámbito Europeo
- Comunidade Autónoma Comunitat Valenciana
- Fonte principal de financiamento VIDA
- Páxina web do proxecto Web del proyecto
O proxecto LIFE ELEKTRA ten como obxectivo reducir as concentracións de nitratos en todo o ciclo da auga mediante a cocreación dun sistema integrado, innovador, sinxelo, rendible, sostible e transferible. O sistema do proxecto basearase no uso da desnitrificación electroquímica para eliminar os nitratos e convertelos en gas nitróxeno, ao tempo que mellora a descarbonización do proceso mediante a análise de integración de enerxías renovables centrada na fotovoltaica e o hidróxeno, e outras ferramentas de optimización.
Nutrientes como o nitróxeno (N) e o fósforo (P) son esenciais para o crecemento das plantas e adoitan empregarse como fertilizantes para garantir maiores rendementos na agricultura. Non obstante, a crecente demanda de produción de alimentos levou a un aumento da produción e ao uso concomitante de fertilizantes, o que se asocia cun aumento da contaminación da auga (os nitratos e o fósforo nas augas superficiais poden causar eutrofización), contaminación do aire e do solo e efectos negativos para a saúde humana (as concentracións de nitratos superiores a 50 ppm son prexudiciais para os bebés, os fetos e as persoas con problemas de saúde). A nivel mundial, os niveis de N e P xa superan os límites de seguridade, o que supón unha grave ameaza para a natureza e o clima.
Europa contribúe significativamente a esta forma de contaminación. A Axencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) estima que en Europa o límite de perdas de N supérase por un factor de 3,3 e o límite de perdas de P por un factor de 2. Segundo o último informe da AEMA sobre o estado das augas de Europa, os nitratos son o principal contaminante na UE, afectando a máis do 18 % da superficie das masas de augas subterráneas, sendo a agricultura a principal causa. Malia os esforzos para previr a contaminación por nitratos, a Comisión Europea segue a iniciar procedementos de infracción contra varios Estados membros, incluídos Bélxica, Alemaña, Italia e España. Como resultado, en 2020 España revisou e designou zonas vulnerables aos nitratos (ZNV), incluíndo Gandía e catro das oito Illas Canarias. Malta é un caso semellante, xa que toda a illa foi designada como VAN en 2008 tras un amplo e detallado programa de monitorización da calidade das augas subterráneas.
- Validar a tecnoloxía de desnitrificación electroquímica aplicada ao tratamento de correntes con altas concentracións de nitratos, transformando os nitratos en nitróxeno gasoso que se emite á atmosfera sen impactar o medio ambiente.
- Recuperar os residuos producidos durante as etapas previas e posteriores ao acondicionamento da auga da desnitrificación electroquímica, creando un proceso que se aproxime a cero vertido de líquidos ao medio ambiente.
- Demostrar a validez dun sistema que permita a hibridación de enerxías renovables para cubrir o maior número posible de necesidades enerxéticas de procesos, reducindo as emisións de gases de efecto invernadoiro mediante a descarbonización do proceso. Con este fin, está previsto o deseño e a posta en marcha dunha etapa para a captura, concentración e almacenamento de gas hidróxeno, un subproduto producido no proceso de desnitrificación. Este fluxo de hidróxeno de alta pureza usarase para alimentar unha pila de combustible. Ademais, a enerxía solar fotovoltaica estará acoplada ao proceso de desnitrificación como fonte de enerxía.
- Demostrar a replicabilidade da solución proposta abordando tres estudos de caso, localizados en España (Valencia e as Illas Canarias) e a República de Malta, cada un con diferentes características, pero co mesmo desafío.
- Aumentar o Nivel de Preparación Tecnolóxica (TRL) da solución proposta do TRL 5-6 actual ao TRL 8.
Evitarase o vertido de aproximadamente 1.460 m3/ano de auga contaminada (4 m3/día) que se xera actualmente na planta de electrodiálise reversible de Gandía. Ademais, adaptarase unha planta piloto existente para tratar 0,5 m3/día durante seis meses (91 m3 en total) en La Aldea (Gran Canaria) e na estación de bombeo de Bingemma (Malta).
A concentración de calcio (Ca) reducirase de 750 mg/l a 10 mg/l na primeira etapa do proceso (ablandamento mediante tecnoloxía de intercambio iónico). Isto permitirá a produción de máis de 1.000 kg de Ca ao ano. O Ca obtido empregarase no proceso do proxecto, concretamente na etapa de desmineralización posterior ao tratamento.
Unha eliminación do 85 % (case 500 kg) de nitratos, convertidos en nitróxeno gasoso, tras concentralos con osmose inversa (de 420 ppm a 1.600 ppm).
Produción de enerxía a partir de dúas fontes: por unha banda, co hidróxeno producido mediante o proceso (10,88 kWh/día e aproximadamente 4.000 kWh/ano) e, por outra banda, con paneis fotovoltaicos (26 kWh/día e aproximadamente 9.500 kWh/ano). Estimouse que a produción total (aproximadamente 13.500 kWh/ano) representará o 30 % do consumo previsto do proxecto.
Evitar a emisión de máis de 1.850 kg de CO2 ao ano, considerando unha ratio de 138 g de CO2 equivalente por kWh de electricidade consumida (datos da mestura enerxética de marzo de 2023 en España).
- Coordinador/nome da entidade: María Pedro
Dirección postal: GRAN VIA MARQUES DEL TURIA 19, 46005, Valencia,
- 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
Proxectos relacionados
