El 59% del consumo total de agua en los países desarrollados se destina a uso industrial, el 30% a consumo agrícola y un 11% a gasto doméstico, según datos del primer informe de Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos del mundo. En este sentido se desarrollan numerosas investigaciones orientadas al empleo de la energía solar para el tratamiento de aguas.

Desde Almería, la provincia andaluza con mayor número de horas de sol e insolación, un equipo de científicos pretende incluir esta fuente de energía como una etapa más en la depuración de aguas residuales urbanas y extrapolar su aplicación al proceso de saneamiento de las aguas industriales. Su problemática reside en que no pueden ser tratadas mediante reacciones biológicas, como ocurre en el caso de la aguas urbanas, sino que requieren métodos específicos en función de los contaminantes que presentan.

Con la intención de ampliar el rango de aplicación del tratamiento urbano expertos de la Universidad de Almería, la Plataforma Solar de Almería (PSA) y la Escuela Politécnica de Valencia han combinado el proceso de degradación fotolítica con el biológico. Mediante esta nueva técnica, han comprobado que la energía solar es eficiente como tratamiento en la primera fase del proceso de depuración en el 90% de los casos.

Eficacia solar

Asimismo, el responsable del grupo de Ingeniería Química de la UAL, José Antonio Sánchez Pérez, expone que el nuevo método reduce el tiempo del proceso de depuración. “El tiempo necesario para depurar un volumen de mil litros de agua -en rasgos generales, ya que éste varia según la composición y carga de las aguas a tratar- es de unas cinco horas para el tratamiento solar y de 24 a 36 horas para el procedimiento biológico”, explica.

Aún así, los expertos siguen inmersos en la optimización del tiempo de depuración y su adaptación al tratamiento de cualquier tipo de agua. Para ello, el trabajo se centra en la parte de cinética de la depuración, es decir, quieren determinar la velocidad más adecuada para la degradación de los contaminantes ajustando los factores de luz, temperatura, agitación, carga biológica o de contaminantes. Este estudio es posible gracias a una financiación de 108.000 euros otorgada por el Ministerio de Ciencia e Innovación.


Ensayos de laboratorio

En una primera fase, los estudios se realizaron con un solo cultivo de bacterias, concretamente Pseudomonas putida. Una vez comprobada su eficacia, se trasladaron a fangos activos de depuradora. Estos lodos contienen una mezcla de poblaciones de diferentes bacterias, hongos y algas que aumentan la potenciabilidad de degradación, es decir, se obtienen resultados similares pero a mayor velocidad.

Tras este periodo de pruebas biológicas con el material de depuración el Centro de Investigación de la Energía Solar (CIESOL), instituto mixto de la UAL- PSA.CIEMAT, efectuó los ensayos a nivel de laboratorio. Para ello utilizaron dos fotorreactores tubulares donde se producen las primeras reacciones..

Una vez realizados los experimentos, los investigadores han comenzado las pruebas a escala industrial. En un segundo estudio las instalaciones de la PSA servirán para aplicar el procedimiento de tratamiento de aguas residuales de origen agrícola y, más tarde, continuarán con efluentes procedentes de industrias farmacológicas.

Tratamiento terciario

El siguiente paso es la demostración de la eficacia combinada de estos tratamientos empleando la energía solar como un proceso terciario, es decir, en la última fase del proceso de depuración. Actualmente, este tipo de procesos se realizan mediante cloración u ozonización, métodos que cuentan con repercusiones medioambientales y económicas. Por ejemplo, en el caso de la cloración se generan algunos residuos contraindicados, como la liberación de radicales libres que provocan el envejecimiento prematuro de las células.

Respecto a la ozonización, este tratamiento resulta energéticamente muy costoso. “De esta forma, queremos plantear la fotocatálisis solar como una alternativa más sostenible para el tratamiento terciario”, concluye Sánchez Pérez. 

Ingenieros estadounidenses anunciaron que han creado un método para producir combustible para aviones a reacción a partir de derivados de la biomasa, según publica la revista Science.

Esa biomasa podría estar formada por madera, restos de la planta del maíz y otros tipos de vegetales.

En un informe publicado por la revista Science, los ingenieros de la Universidad Wisconsin-Madison, indicaron que es un proceso, ambientalmente amistoso, que convierte gamma-valerolactone (GVL) en un equivalente químico del combustible que utilizan los aviones a reacción.

Según el informe, se trata de un "procedimiento simple que preserva alrededor del 95 por ciento de la energía de la biomasa original, necesita poco hidrógeno y, bajo presión, captura el dióxido de carbono".

James Dumesic, profesor de ingeniería química y biológica, afirmó en el informe que el método explota la tendencia del azúcar a degradarse y separarse en ácido levulínico y ácido fórmico, dos productos imposibles hasta ahora de convertir en combustible de alta energía.

"En vez de tratar de impedir esa degradación, precisamente usamos ambos ácidos para ver qué podíamos hacer con ellos", indicó.

Dumesic agregó que en presencia de catalizadores metálicos ambos reaccionan y forman GVL, una sustancia que después es convertida en combustible para aviones mediante otros catalizadores "estables y baratos".

"Realmente es muy simple", manifestó Jesse Bond, ingeniero de la universidad e integrante del equipo que realizó la investigación.

"Podemos realizar estas dos etapas de catalización así como las separaciones en serie con equipos básicos. Mediante un procesamiento mínimo, podemos producir un torrente de combustible, así como dióxido de carbono bastante puro", agregó.

El único problema para la producción de este combustible renovable es su costo, reconoció.

"El cuello de botella para tener este combustible cuando se le necesite es la disponibilidad de GVL barato. Una vez que sea asequible en función de costos, ésta será una excelente forma de convertir (la biomasa) en combustible para aviones a reacción", manifestó.

Hace dos semanas, la revista Plant Biotechnology Journal difundió otro estudio sobre producción de etanol a partir de biomasa formada por cáscaras de frutas, sobre todo de naranjas, y papeles de diario.

Ese tipo de combustible que usarían los vehículos del futuro es más limpio que el etanol derivado del maíz, el cual es más contaminante que la gasolina, aseguró el estudio realizado por Henry Daniell, científico de la Universidad Central de Florida.

Su uso marcaría "un punto de inflexión después del cual los vehículos podrían usar este tipo de combustible de manera habitual para proteger el aire y el ambiente de futuras generaciones", indicó Daniell.

La técnica, desarrollada con la financiación del Departamento de Agricultura de EE.UU., utiliza una combinación de enzimas para transformar las cáscaras de naranja y otros materiales de desecho en azúcar, que es fermentado para su conversión en etanol.

Ese etanol, según el informe del estudio, produce menos gases invernadero que la gasolina o la electricidadI