Juan Manuel Lema: "existen tecnologías que permiten el reciclaje circular del agua residual, ahora hace falta implementarlas masivamente"
Juan Manuel Lema, catedrático emérito de Ingeniería Química de la Universidad de Santiago de Compostela (USC) ha sido investido recientemente doctor honoris causa de la UAB. Referente en el estudio de la ingeniería ambiental, sus intereses en investigación se han centrado en el desarrollo de tecnología para el tratamiento de aguas residuales con recuperación de recursos y de bioprocesos para obtener productos a partir de residuos.
“No se trata solo de recuperar recursos, también de impactar en el medioambiente lo menos posible. Se han desarrollado tecnologías en los últimos años que permiten consumir menos energía y reducir la huella de carbono y las emisiones a la atmósfera”
¿Qué diferencia hay entre una biorrefinería y una estación depuradora de aguas residuales tradicional?
Las estaciones de tratamiento de aguas residuales se han ido implementando desde hace más de un siglo con un objetivo muy concreto, que es disminuir el impacto de estas aguas sobre el medio ambiente. Progresivamente se han ido desarrollando nuevas tecnologías para mejorar la eliminación de materia orgánica y de nutrientes. A medida que la sociedad se ha ido concienciando de la limitación de los recursos naturales, ha habido un interés creciente por recuperarlos. Este tipo de estaciones de tratamiento son las que se denominan ahora biorrefinerías. Con ellas podemos recuperar no solo el agua, sino también nutrientes como el fósforo o el nitrógeno, algunos metales y la energía en forma de metano.
¿Qué tecnologías se están estudiando?
La acción europea COST Water 2020 que tuve el placer de dirigir hace ya más de una década tuvo como objetivo desarrollar tecnologías para recuperar recursos de la manera más sostenible posible. En estos años se ha avanzado muchísimo. Todo el mundo conoce ahora el impacto que puede tener el biometano en nuestra vida, a partir de la crisis energética, y la tecnología que se ha desarrollado para obtenerlo. En los últimos años se ha avanzado en sistemas para la recuperación de fósforo, un recurso fósil finito. Pero aún queda mucho camino por recorrer, porque no se trata solo de recuperar, sino también de impactar en el medioambiente lo menos posible. Y en este aspecto en los últimos años se han desarrollado tecnologías que permiten consumir menos energía y reducir la huella de carbono y las emisiones a la atmósfera con la depuración de aguas residuales. Se está avanzando en estas tecnologías y también se están implementando muy rápidamente.
¿Cuáles son los retos por superar para que se puedan implementar?
Hay tres. El primero es tecnológico, probablemente el más fácil de resolver, porque hemos avanzado muchísimo y tenemos soluciones. El segundo es económico, porque no todas las tecnologías pueden implementarse desde un punto de vista exclusivamente crematístico. Y el tercero es social, que la ciudadanía valore que la recuperación de recursos de las aguas residuales es necesario. Esto se entiende mucho mejor cuando hablamos de regeneración de agua, completamente imprescindible ante un escenario de cambio climático como el que estamos sufriendo. Yo diría que el reto más importante es el tercero. Si se consigue la concienciación social, será más fácil de superar el resto de desafíos, ya que seguramente se destinarán más recursos y estímulos para desarrollar e implementar soluciones avanzadas.
¿Qué avances puede aportar la ingeniería ambiental ante la escasez de agua?
En este aspecto se ha avanzado muchísimo en los tratamientos terciarios, que permiten incrementar notablemente la calidad del agua, hasta el punto de que se puede reutilizar directamente. El destino más directo de esta agua es el regadío, pero una parte muy importante debe servir para recargar acuíferos. Esta agua va sufriendo, en su recorrido hasta el acuífero, transformaciones fisicoquímicas por contacto con las diferentes capas del subsuelo, en un proceso de afinado que la convierte en reutilizable. Pero tenemos que ir más allá. En el entorno de Barcelona tenemos una experiencia extraordinaria, como es la planta regeneradora del Llobregat. Recupera una parte muy importante de sus aguas y hasta ahora aún no se consume directamente como agua de boca, aunque indirectamente sí, porque se bombea río arriba y acaba en una planta de potabilización.
¿Se generan residuos por depurar las aguas residuales?
Cuando se generan más residuos, en forma de lodos, es en la primera parte del tratamiento, cuando se elimina el material carbonado y nitrogenado. En el proceso terciario, donde se eliminan elementos que hacen que el agua no sea perfecta, hay diversos sistemas basados en membranas y en principios fisicoquímicos, como la ozonización, que no generan residuos. Pueden tener un impacto energético y económico, pero no de residuos, lo cual es muy buena noticia.
También se eliminan nutrientes en este proceso. ¿No se pueden recuperar?
Sí, en el tratamiento secundario. Ahora el objetivo es recuperarlos. Hay sistemas que permiten recuperar el fósforo en forma de un precipitado denominado estruvita. Este mineral, formado por fósforo, amonio y magnesio, se puede reutilizar como fertilizante. Esto es muy importante, ya que el fósforo es un elemento que se encuentra en depósitos fósiles, por tanto finitos. Se estima que, de seguir el consumo actual, en el entorno del 2050 se producirá una escasez de fosfato, que es fundamental para el crecimiento de los vegetales y, por tanto, para la vida. Hay tecnologías, como la que hemos desarrollado en nuestro grupo de investigación, que permiten recuperarlo. Ya hay varias plantas en España que lo pueden hacer a escala industrial aunque, por razones de tipo legal, no se puede aplicar a los cultivos, puesto que la Administración aborda con mucha cautela todo material procedente de corrientes residuales. Muy frecuentemente la legislación va por detrás de las tecnologías que se desarrollan, lo que retrasa su implementación.
¿Qué diría ante el argumento de que los sistemas de depuración de aguas residuales no son rentables económicamente?
Tratar las aguas residuales no es rentable directamente, porque lógicamente tiene un coste. Pero de no hacerlo se incurrirían en impactos importantísimos. El más evidente es la salud pública, así como el medio ambiente natural. No se debe primar la economía cuando se abordan temas ambientales o de salud. Adicionalmente, la sociedad se está concienciando sobre una concepción más sostenible del mundo. No es una opción el no aprovechar los recursos finitos. Es un coste que debemos asumir entre todos, como sociedad.
Usted es experto también en estudiar la eliminación de microcontaminantes, como medicamentos o cosméticos, en aguas residuales. ¿En qué punto está la investigación en este campo?
Hace unos 25 años que se comenzó a estudiar la presencia en aguas residuales de este tipo de microcontaminantes y cómo podíamos mejorar su eliminación. Nuestro grupo participó en el primer proyecto europeo en este tema, Poseidón, con estos objetivos. Ahora nos encontramos en una fase de implantación tecnológica. En países como Suiza ya existen instalaciones industriales para eliminar de manera importante estos microcontaminantes. Los ciudadanos suizos aceptaron en referéndum pagar más impuestos para ello. No existe eliminación cero, pero sí se pueden reducir al máximo, con medidas como la ozonización o la adsorción con carbón activo.
¿Cómo ve el futuro del reciclaje circular del agua residual?
Hay países como Singapur o comunidades en California en donde el concepto que denominan new water ya está implementado. Hay soluciones tecnológicas. Las barreras son de otro tipo, económicas o sociales, pero el regenerado del agua es ya una realidad. No es el futuro, es el presente, lo que hace falta es implementarlo a un nivel masivo. Es increíble que en comunidades con carencia de agua no se estén reutilizando. En España, Murcia es un ejemplo de buenas prácticas, mientras que comunidades colindantes, al norte o al sur, no han sido tan sensibles. En Barcelona tenemos el ejemplo extraordinario de la planta regeneradora del Llobregat, que está dando una solución al problema de la escasez de agua. Las soluciones existen, ahora ya es cuestión de que digamos “vamos a hacerlo”.