A revisión los modos más baratos y sostenibles de depurar

Jueves, 28 marzo 2019

El día 22 de marzo se conmemora el Día Mundial del Agua bajo el lema ‘No dejar a nadie atrás’, una adaptación de la promesa central de la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible.
Investigadores de la UAH trabajan en este objetivo y prueba de ello es el estudio publicado recientemente en Chemosphere por Natalia Pichel, investigadora de Imdea Agua, titulado ‘El problema del acceso al agua potable: una revisión de las tecnologías de desinfección’

nataliapichelden
Natalia Pichel.

En esta entrevista habla de este estudio que recopila las tecnologías más óptimas para su aplicación en los países en vías de desarrollo y también más sostenibles en los países desarrollados.

- Háblenos de la investigación que se ha publicado en Chemosphere
-Con esta investigación tratamos de mostrar la problemática que rodea a la falta de acceso a una fuente segura de agua, así como las principales razones que la motivan, proporcionando además una revisión detallada de las tecnologías convencionales y emergentes de potabilización. La falta de acceso al agua potable es uno de los grandes retos a los que nos enfrentamos, y es que, a pesar de que contamos con tecnologías efectivas para tratar el agua, éstas no son accesibles a toda la población. A menudo requieren una alta inversión económica, la adición de químicos y un alto consumo energético, que limita su aplicación en los países en desarrollo (actualmente los más vulnerables a las enfermedades de origen hídrico). Este reto se suma a otros como la creciente demanda de agua en el sector agrícola e industrial y, como consecuencia del crecimiento acelerado de la población a nivel mundial, la escasez del recurso y la variabilidad hidrológica derivada del cambio climático (incremento en la frecuencia e intensidad de tormentas tropicales, inundaciones y sequías).

-Efectivamente, no somos conscientes, pero la falta de acceso al agua potable afecta a millones de personas en el mundo y provoca cientos de miles de muertes al año…
-Así es, Pocas cuestiones conllevan un riesgo tan elevado para la salud pública como lo hace el agua. Actualmente, millones de personas consumen agua con contaminación de origen fecal y otras tantas no tienen acceso a unas instalaciones adecuadas de saneamiento. Esto crea las condiciones ideales para contraer y transmitir enfermedades de origen hídrico como el cólera, la fiebre tifoidea, la hepatitis A, etc. Enfermedades que hoy en día  provocan la muerte de más de dos millones de personas cada año, produciéndose la mayoría en países en desarrollo y afectando principalmente a niños menores de cinco años.

-En este artículo hacéis una revisión de las técnicas convencionales de potabilización del agua y también abordáis las nuevas alternativas existentes, alternativas low cost, pero igualmente efectivas…
-Como hemos comentamos, disponemos de tecnologías efectivas para potabilizar el agua (cloración, ozonización, lámparas UV, etc.). Tecnologías que han protegido con éxito la salud pública contra enfermedades de origen hídrico durante décadas. Sin embargo, no son siempre efectivas para la eliminación de algunos patógenos y la desinfección química puede dar lugar a la formación de subproductos peligrosos. Además, su implementación en los países en desarrollo es limitada por su coste, dependencia energética y química, y debido al rechazo social del agua después de ser tratada por su sabor y olor. Esto ha dirigido los esfuerzos a desarrollar tecnologías alternativas que permitan superar los inconvenientes y limitaciones de los sistemas convencionales. Entre esos métodos destaca la desinfección solar, que ha sido reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como uno de los más apropiados para tratar el agua a nivel doméstico en países en desarrollo. Sin embargo, otras alternativas están siendo investigadas. En el trabajo publicado en Chemosphere hacemos una revisión detallada de la desinfección solar, pero también mostramos en qué punto se encuentran otras técnicas de tratamiento como los LEDs UV, la cavitación, la fotocatálisis o la desinfección electroquímica.

-Se ha referido a la desinfección solar, ¿en qué consiste?
-La desinfección solar (SODIS) consiste en utilizar la radiación procedente del sol para eliminar del agua los microorganismos perjudiciales para la salud, de manera que se pueda consumir sin ningún riesgo. Esto se consigue gracias a que estos microorganismos son vulnerables al efecto de la luz solar. Más en concreto son sensibles a la radiación UV e infrarroja lejana que emite el sol. La radiación UV-B y UV-A, que es la que llega a la superficie terrestre, tiene capacidad para dañar el material genético bacteriano y como consecuencia provocar su inactivación. Por otro lado, la radiación infrarroja lejana es absorbida por el agua provocando que se incremente su temperatura, de manera que también se inactivan bacterias mediante pasteurización térmica. La desinfección solar es un método sencillo y barato, y la técnica convencional consiste en exponer al sol botellas de plástico llenas de agua durante al menos 6 horas si el día está despejado o 2 días si está parcialmente nublado.

-Es un sistema que se está aplicando en los países en desarrollo, pero ¿sería posible aplicarlo en un país como España, en el que el sol es una fuente de energía per se?
-Sí, la desinfección solar podría aplicarse en España. La escasez del agua en nuestro país y su creciente demanda, han convertido el efluente de depuradora en un recurso de alto valor debido a sus múltiples aplicaciones una vez tratado (usos urbanos, agrícolas, industriales, recreativos y ambientales). Por lo tanto, si tenemos en cuenta la abundancia de energía solar en nuestro país, la desinfección solar es un método óptimo para favorecer la reutilización del agua a través de una tecnología ni química ni energéticamente dependiente. Sin embargo, su aplicación no se realizaría en su versión convencional mediante el uso de botellas de plástico, sino mediante soluciones avanzadas y de mayor eficiencia. Una de esas posibles soluciones es la tecnología  SolWat, que integra tecnología fotovoltaica y desinfección solar de agua, de manera que es capaz de desinfectar agua y producir electricidad de manera simultánea utilizando como único recurso la luz procedente del sol. Además, presenta ventajas claras respecto al tratamiento tradicional, como una mayor eficiencia en la eliminación de patógenos, mayor capacidad de tratamiento, durabilidad, generación de electricidad que podría alimentar otras etapas del tratamiento del agua, etc.

-De hecho, la depuración y potabilización del agua tiene un alto coste energético y medioambiental y habrá que plantearse en algún momento adoptar otras técnicas menos ‘costosas’…¿Qué otras alternativas existen a bajo coste y bajo impacto ambiental?
-El coste energético y medioambiental del tratamiento del agua es uno de los factores claves en el desarrollo de tecnologías alternativas. Las plantas convencionales de potabilización consumen entre un 2 - 3 % de la demanda energética mundial, y se espera que este porcentaje aumente como consecuencia de la creciente demanda de agua y de los requerimientos de mayor calidad. Por ello, si consideramos el consumo energético de los sistemas convencionales y la crisis energética mundial, el desarrollo de tecnologías sostenibles no tiene sentido si no se considera la energía consumida durante el proceso de tratamiento y su impacto ambiental. Un ejemplo de cómo la investigación avanza hacia soluciones cada vez más sostenibles son los LEDs UV. Algunas de las tecnologías en desarrollo consisten en modificaciones de otras ya existentes, y en este caso los LEDs UV suponen una importante mejora respecto a las lámparas UV convencionales: no contienen mercurio, presentan un menor consumo energético y una mayor vida útil. Sin embargo, su coste aún es elevado para ser aplicados en el tratamiento de agua, aunque se espera que disminuya en los próximos años. Otras soluciones son la fotocatálisis, que permite la desinfección del agua mediante la formación de especies oxidantes con un alto poder bactericida y que puede integrarse con la desinfección solar, la cavitación o la desinfección electroquímica. Estas tecnologías están en fase de investigación y/o desarrollo, por lo que presentan un amplio margen de mejora respecto a costes, capacidad de tratamiento, operación o consumo energético.

 

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