Projeto Europeu LIFE Multi-AD 4 AgroSMEs: A visão dos especialistas

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O encontro decorre no âmbito da apresentação do Projeto Europeu LIFE Multi-AD 4 AgroSMEs, desenvolvido por um consórcio liderado pela AEMA | Bondalti, e inclui uma conferência intitulada "Solução anaeróbica inovadora ao serviço da sustentabilidade industrial", seguida de uma visita às instalações localizadas nas Bodegas AGE (Fuenmayor, Rioja).

O evento, no qual ainda é possível inscrição para participação presencial, pode também ser acompanhado via streaming, através de registo aqui.

Alguns dos oradores deixaram, antecipadamente, breves apontamentos das suas intervenções e da perspetiva que têm sobre o impacto positivo desta tecnologia:

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PEDRO PAIS - Bondalti Water e Grupo Aema, Administrador Executivo

Qual é a estratégia de inovação da Bondalti?

“A inovação faz parte da história e do presente da Bondalti e é a sua melhor garantia para o futuro. É um dos 5 Valores Bondalti (a par da Competência, Desenvolvimento Humano, Integridade e Atuação Responsável) e é compromisso do Conselho de Administração construir uma cultura organizacional orientada para a criatividade, adaptabilidade, inovação e melhoria contínua. Enquanto empresa ibérica de referência na área da Química, Tratamento de Águas e Descarbonização, e sendo uma organização com mais de 100 anos de história, a Bondalti está consciente da importância da Investigação, Desenvolvimento e Inovação (I+D+i) e da contribuição das parcerias para aprimorar seu perfil de incorporação de conhecimentos e tecnologias, bem como para garantir uma visão evolutiva de inovações incrementais e estimular inovações disruptivas.”

Como se integra a solução Multi-AD no portefólio tecnológico oferecido pela Bondalti?

“A solução Multi-AD está alinhada com a visão da Bondalti de desenvolver soluções tecnológicas diferenciadoras para os nossos clientes, potenciando não só a eficiência técnica, mas também a eficiência operacional e energética, contribuindo para a redução da pegada de carbono dos nossos clientes. Além disso, o projeto resulta de uma intensa colaboração com várias organizações de vários países europeus, em linha com a nossa visão colaborativa e e de parceria para fazer face aos desafios a que nos propusemos”.

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NATHALIE BEAUCOURT - Governo de La Rioja, Diretora Geral de Reindustrialização, Inovação e Internacionalização

Como a Direção Geral de Reindustrialização, Inovação e Internacionalização contribui para o desenvolvimento de projetos de I+D+i como o Multi-AD?

“A DGRII do governo de La Rioja oferece uma série de ajudas e serviços para favorecer e estimular as empresas no desenvolvimento de projetos de I+D+i. como são:

- Formação especializada em inovação e melhores práticas em gestão de projetos.

- Lançamento de subsídios e ajudas económicas para promover a execução de projetos de I+D+i, tanto em equipamentos tecnológicos como em projetos para Centros Tecnológicos, que posteriormente transferirão os resultados para as empresas, bem como com o concurso para desafios, ajudas para realização de provas de teste ou microprojectos colaborativos exclusivamente entre empresas.

- Apoiar clusters e associações empresariais, através da formalização de acordos, orientados para o desenvolvimento de projetos e internacionalização dos seus parceiros.

- Estimular a contratação de pessoal de pesquisa, por meio da linha de bolsas de pré-doutoramento para empresas e centros de pesquisa e tecnologia.

- Estimular a internacionalização, tanto na vertente comercial como de inovação, facilitando o acesso aos diferentes fundos europeus de I&D e aconselhando sobre estratégias de internacionalização, através de cursos de formação, workshops e desenvolvimento de Market Surveillance (VIMER )”

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JUAN M. LEMA - Professor Emérito de Engenharia Química da Universidade de Santiago de Compostela (USC); Coordenador científico do CRETUS (Cross Disciplinary Research in Environmental Technologies)

Quais destacaria como os principais desafios do setor em relação à depuração dos efluentes?

“As novas normas ambientais propostas pela União Europeia, com critérios mais rigorosos, nomeadamente ao nível de N e P, exigem uma resposta tecnológica avançada. Também é necessário levar em consideração possíveis limitações futuras e previsíveis relacionadas à toxicidade e ao lançamento de micro e nano poluentes. Claro que, num cenário de mudanças climáticas, o reaproveitamento da água tratada deve ser um objetivo importante. Isto pode exigir uma modificação muito substancial nas estratégias de tratamento.”

Como a tecnologia anaeróbica pode contribuir para resolver esses desafios?

“A tecnologia anaeróbica, cuja eficiência e eficácia têm sido suficientemente demonstradas na remoção de matéria orgânica carbonatada, pode ser uma grande aliada para minimizar o consumo de energia e recuperação de recursos, em combinação com novas tecnologias para a remoção autotrófica de nitrogénio que até agora, limitava sua aplicação no tratamento de águas residuais com teor significativo de N”.

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JUAN JOSÉ GIL BARCO - Consórcio Água e Resíduos de La Rioja, Gerente

Quais são os principais aspetos da taxa de saneamento que as empresas devem conhecer?

“As empresas devem estar cientes de que a taxa de saneamento é um imposto ambiental regional que aplica o princípio europeu "o poluidor paga". Tributa a descarga de águas residuais tendo em conta tanto o caudal descarregado como a carga poluidora. Consequentemente, quanto maior o grau de depuração dos seus efluentes, menor a quota a ser paga. “

Como é que tecnologias descentralizadas, instaladas em empresas, como a Multi-AD, podem ajudar a melhorar o tratamento de águas residuais em La Rioja?

“As estações de tratamento públicas não são dimensionadas nem devem estar para tratar todos as descargas que as empresas da região podem realizar. Para isso, a lei de saneamento e depuração de La Rioja estabeleceu desde 2000 um regulamento que limita as condições em que essas descargas não domésticas podem ser realizadas nas redes de esgoto. Isto implica para muitas empresas a necessidade de instalar estações de tratamento e/ou pré-tratamentos nas suas instalações antes da descarga. Por esta razão, a existência destas instalações contribui para a melhoria do tratamento de águas residuais em La Rioja e para a melhoria do nosso meio hídrico.”

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LUÍS CARLOS MARTÍNEZ – AEMA, Gestor de Produto de Águas Residuais e Biogás

Quais são as soluções tecnológicas anaeróbicas que a AEMA coloca ao serviço dos seus clientes?

Dispomos de um vasto leque de soluções tecnológicas através do tratamento anaeróbico, tanto de lamas granulares como floculentas, escolhendo com base nas características do efluente. Cobrimos as tecnologias CSRT, UASB, EGSB e torres de alta velocidade.

Quais são os benefícios que a tecnologia anaeróbia está a trazer para instalações já implantadas?

Temos três benefícios muito importantes:

1. Expansão da capacidade de depuração com uma pegada de implementação mínima.

2. Redução dos custos operacionais das instalações, principalmente no consumo de energia.

3. Produção de biogás recuperável, quer para autoconsumo na própria instalação através da produção de eletricidade, quer para consumo industrial.

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CLEMENTE BEA - CTIC CITA, Diretor Geral

Quais são os principais desafios enfrentados pelas PME agroalimentares em termos de depuração de água?

"O conceito de sustentabilidade ambiental é um desafio fundamental para as indústrias agroalimentares na rastreabilidade de seus processos e produtos, pois está alinhado com a demanda e exigências dos consumidores do novo milénio."

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JOSE B. CARBAJO – AEMA, Responsável de Projetos de I+D+i. Coordenador do LIFE Multi-AD.

Como surgiu a ideia de desenvolver a tecnologia Multi-AD?

“Consciente do desafio ambiental das PME agroalimentares para encontrar sistemas de depuração sustentáveis e eficazes, a AEMA promoveu um consórcio europeu em conjunto com outras quatro empresas para o desenvolvimento de uma solução tecnológica inovadora.

O projeto Multi-AD, com a contribuição do instrumento financeiro LIFE da União Europeia, ampliou e automatizou um reator anaeróbio multiestágio de alto desempenho baseado no protótipo de 100 L patenteado pela AEMA (ES-2541078-B1).

O LIFE Multi-AD permitiu obter um novo produto para oferecer aos nossos clientes e é a última etapa de um trabalho de mais de 15 anos realizado pela AEMA no desenvolvimento da tecnologia anaeróbia.”

Quais são os principais benefícios da implementação da tecnologia Multi-AD?

“A operação contínua 24 horas por dia na Bodegas AGE (Fuenmayor) e o tratamento e recuperação de mais de 10.000 m3 de águas residuais ao longo do projeto mostraram que a tecnologia Multi-AD é capaz de: reduzir a DQO em mais de 90%; produzir um biogás com teor de metano superior a 80%; reduzir os custos operacionais em mais de 30%; reduzir as emissões de CO2 em mais de 50%.”

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CHARO URUÑUELA - Agência de Desenvolvimento Económico de La Rioja (ADER), responsável de projeto

Qual tem sido o papel da ADER no desenvolvimento da tecnologia Multi-AD?

“Desde as primeiras fases de apoio técnico na procura da melhor opção de desenvolvimento e financiamento, a ADER financiou as seguintes ações:

- Primeiro projeto de desenvolvimento de I&D (DESENVOLVIMENTO DE DIGESTOR ANAERÓBICO DE ALTA PERFORMANCE)

- Apoio à preparação por um especialista externo de propostas viáveis para aceder ao financiamento através do programa Marie Curie do VII Programa Quadro, para prosseguir o desenvolvimento.

- Ajuda para uma gestão fiscal ótima das despesas de investimento em I&D através dos Relatórios Motivados 166.001.

- Apoio à preparação por um especialista externo de propostas viáveis para aceder a financiamento através do programa Europeu H2020-SMEINST Faasibility Study Fase 1.

- Ajuda para uma gestão fiscal ótima das despesas de investimento em I&D através do Relatório Motivado 166.001 das fases finais.

A ADER, com base em contactos prévios para a identificação e definição da melhor opção de desenvolvimento e seu financiamento, financiou e apoiou o primeiro desenvolvimento, o apoio à elaboração de propostas viáveis para as fases seguintes de desenvolvimento em programas nacionais e europeus até atingir o piloto de demonstração final LIFE. Também a realização de relatórios motivados por I&D para uma melhor gestão fiscal do esforço de I&D.”

Como é que o ADER pode catalisar a implementação de tecnologias como Multi-AD em utilizadores finais?

"Com a visão de acompanhar as empresas de La Rioja nas diferentes etapas de seu desenvolvimento para consolidar uma região mais equilibrada e sustentável, a ADER apoia a implementação nas empresas das melhores tecnologias disponíveis e, especialmente, aquelas que melhoram o seu desempenho ambiental e energético, através de linhas específicas de Promoção da Economia Circular e Transição Energética (TEC - EE) e através de linhas gerais de aquisição de ativos fixos tais como, entre outras, as linhas Invest PME (INP), projetos de investimento promovidos por Grandes Empresas (IGI) e Promoção da Pequena e Média Indústria Agroalimentar (PAL).

Em particular, na linha de ajuda TEC, com uma intensidade de ajuda superior à das linhas de ativos gerais, promove-se a implementação pelas empresas de tecnologias que lhes permitam aumentar o nível de proteção ambiental dos seus efluentes, apoiando o investimento em tecnologias para o tratamento que garante a superação das exigências regulatórias a serem cumpridas pela empresa, melhorando significativamente os seus impactos ambientais.”

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ANTONIO FUMANAL - Grupo AGORA, Mestre Cervejeiro responsável por I+D+i

Como é que a tecnologia anaeróbica se integra no ecossistema de La Zaragozana?

“O nosso principal processo de fermentação para fabricar cerveja é a fermentação anaeróbica, por isso é fácil extrapolar as características que envolvem as suas vias metabólicas. Trabalhamos com microorganismos muito diferentes, mas conhecer as necessidades metabólicas e as condições de seus ecossistemas é um ponto de partida perfeito para desenvolver uma linguagem de entendimento.”

Quais são os benefícios atuais e futuros do processo anaeróbico para uma indústria de bebidas como La Zaragozana?

“Os processos aeróbicos tradicionais consumiam muita energia, exigiam grandes infraestruturas e muito espaço. Tudo isto é substancialmente melhorado com a introdução de processos anaeróbios mais eficientes, que permitem recuperar parte da energia contida nos resíduos e são verdadeiramente compactos. Mas para aproveitar todas essas vantagens tecnológicas é preciso conhecimento. Felizmente, existem empresas que passaram anos a melhorar e a fortalecer esses processos.”

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ANTONIO DOMÍNGUEZ - EGA, Responsável Técnico

Como é que a solução tecnológica Multi-AD contribui para a estratégia de descarbonização definida pela UE?

“O Multi AD apresenta tecnologia inovadora para tratamento de águas residuais e recuperação de recursos em pequenas instalações agroindustriais. A produção de biogás a partir destes efluentes faz parte da solução para alcançar a neutralidade climática, bem como para promover o desenvolvimento de uma economia circular, aproveitando o grande potencial do setor agroalimentar.”

Qual é a viabilidade técnica desse tipo de reator para o tratamento conjunto de outros efluentes residuais como as lamas?

"O MultiAD pode ser uma solução eficiente para o tratamento descentralizado da fração líquida das lamas como co-substrato com esse tipo de efluente, que forneceria N à mistura, além de alcalinidade, nutrientes e microorganismos necessários para a digestão.”

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ANDREEA GHINET - SIS, Diretora Comercial

Qual é o grau de autonomia que possui a solução tecnológica Multi-AD?

“Após o estágio inicial de inicialização, quando os principais parâmetros são estabelecidos, a tecnologia Multi-AD funciona como uma solução totalmente automatizada, onde todos os sistemas de controle trabalham juntos para garantir as características bioquímicas e dinâmicas de fluxo corretas para uma reação ideal dentro do reator.”

Como é que conceitos como IoT ou Indústria 4.0 foram integrados no Multi-AD?

“Mesmo que todo o controlo seja feito localmente, a Indústria 4.0 permitiu que a solução de tecnologia Multi-AD seja totalmente autónoma, enquanto os principais eventos e alarmes são monitorizados remotamente para garantir uma operação segura. Ao mesmo tempo, os dados são coletados na plataforma remota do PhCenter para análise posterior por forma a melhorar a operação e a manutenção da instalação.”

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MARIO MIANA - Itainnova, Técnico de I&D, Tecnologia de Materiais e Componentes

Quais têm sido as ferramentas utilizadas pela ITAINNOVA para facilitar o dimensionamento da tecnologia Multi-AD?

“O dimensionamento da tecnologia Multi-AD empregou três grupos de ferramentas numéricas: simulações de dinâmica de fluidos, geração de modelos de ordem reduzida e programação funcional de modelos de projeto de biorreatores em folhas de cálculo. Em primeiro lugar, foram analisados o escoamento do fluido multifásico, a transferência de calor e a reação química dentro do protótipo. Observou-se que o principal parâmetro de projeto do sistema foi a distribuição de fases dentro do reator, portanto o modelo numérico foi simplificado considerando apenas a modelagem do fluxo de fluido, turbulência e fração de volume de cada fase. Como variáveis de entrada para o projeto do reator, foram selecionadas a velocidade superficial do líquido, a carga inicial de sólidos, a geração de gás e a relação entre o diâmetro e a altura das câmaras. Em seguida, foi realizado um planeamento de experimentos que obteve a distribuição de sólidos em cada câmara. Esses resultados são aplicados no segundo grupo de ferramentas, ou seja, na ferramenta Twinkle. Essa ferramenta gera modelos de ordem reduzida, ou seja, modelos matemáticos que preveem a distribuição dos sólidos para qualquer conjunto de valores da variável de entrada dentro do intervalo analisado. A vantagem de usar modelos de ordem reduzida é que eles permitem prever com precisão a distribuição de sólidos imediatamente, sem a necessidade de realizar novas simulações de fluidos. Deve-se notar que o tempo de cálculo de cada simulação de fluidodinâmica excede 72 h. Uma vez obtido o modelo de ordem reduzida, o terceiro grupo de ferramentas desenvolve uma aplicação computacional para o projeto de novos biorreatores, combinando as potencialidades de uma folha de cálculo com a programação de módulos em Python. Com esse aplicativo, o utilizador calcula facilmente os principais fluxos de matéria e energia que circulam pela instalação Multi-AD.”

Como contribuíram para alcançar um dimensionamento robusto?

“As ferramentas de simulação de fluidos permitiram conhecer detalhadamente a distribuição de sólidos em cada câmara, bem como os valores de velocidade e os fluxos circulantes de cada fase pelo reator. Desta forma, foi gerado um novo design que favorece o contacto entre as fases e evita a perda de sólidos no separador. A validade das variáveis de entrada selecionadas para definir o campo fluidodinâmico no interior do reator foi verificada, garantindo comportamentos semelhantes em reatores de maior volume. Os modelos de ordem reduzida permitem que o conhecimento gerado pelas simulações de fluidodinâmica seja condensado numa série de equações cuja rápida solução facilita sua utilização em processos de projeto de novas instalações, onde um grande número de modificações deve ser avaliado num curto intervalo de tempo. A aplicação informática apresenta de forma clara e ordenada todo o conhecimento gerado no projeto para a sua gestão diária. “

Quais são as principais vantagens, do ponto de vista da dinâmica dos fluidos, do reator Multi-AD?

“O objetivo do reator anaeróbio é garantir o contato entre a fase líquida, onde estão os nutrientes, com a fase sólida, onde se encontram as bactérias que devem eliminar esses nutrientes. Como resultado da digestão de nutrientes, as bactérias emitem várias bolhas de gás. A menor densidade do gás faz com que as bolhas subam e, consequentemente, gera-se um movimento vertical e ascendente do líquido arrastado pelas bolhas. O sólido, devido à sua maior densidade, tende a assentar, portanto a velocidade do líquido deve ser elevada o suficiente para manter as partículas sólidas a flutuar. Pode-se pensar em trabalhar com altas velocidades de líquido, mas isso teria como consequência a quebra mecânica das partículas e sua perda por arraste em direção à saída. Portanto, a velocidade do líquido deve ser controlada, para conseguir a flutuabilidade das partículas, mas não o seu arrasto. Isso implica trabalhar em geral com baixas velocidades, o que dificulta o contacto entre as fases. O projeto fluidodinâmico do reator garante esse contacto, já que a orientação dos defletores garante o contacto da corrente descendente de sólidos com as correntes ascendentes de líquido e gás através das ranhuras que conectam as várias câmaras.”

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