Proyecto europeo LIFE Multi-AD 4 AgroSMEs: la opinión de los expertos

‍

La reunión tiene lugar en el marco de la presentación del proyecto europeo LIFE Multi-AD 4 AgroSMEs, desarrollado por un consorcio liderado por AEMA | Bondalti, e incluye una conferencia titulada «Solución anaeróbica innovadora al servicio de la sostenibilidad industrial», seguida de una visita a las instalaciones ubicadas en Bodegas AGE (Fuenmayor, Rioja).

El evento, en el que aún es posible inscribirse para la participación presencial, también se puede seguir por streaming, mediante registro al presente.

Algunos de los ponentes dejaron, con antelación, breves notas sobre sus intervenciones y la perspectiva que tienen sobre el impacto positivo de esta tecnología:

‍

PEDRO PAIS - Bondalti Water y Grupo Aema, director ejecutivo

¿Cuál es la estrategia de innovación de Bondalti?

«La innovación forma parte de la historia y el presente de Bondalti y es su mejor garantía para el futuro. Es uno de los 5 valores de Bondalti (junto con la competencia, el desarrollo humano, la integridad y la acción responsable) y es el compromiso del Consejo de Administración construir una cultura organizacional orientada a la creatividad, la adaptabilidad, la innovación y la mejora continua. Como empresa ibérica líder en el área de la química, el tratamiento del agua y la descarbonización, y una organización con más de 100 años de historia, Bondalti es consciente de la importancia de la investigación, el desarrollo y la innovación (I+D+i) y de la contribución de las asociaciones para mejorar su perfil de incorporación de conocimientos y tecnologías, así como para garantizar una visión evolutiva de las innovaciones incrementales y estimular las innovaciones disruptivas».

¿Cómo se integra la solución Multi-AD en la cartera tecnológica que ofrece Bondalti?

«La solución Multi-AD está alineada con la visión de Bondalti de desarrollar soluciones tecnológicas diferenciadoras para nuestros clientes, aumentando no solo la eficiencia técnica, sino también la eficiencia operativa y energética, contribuyendo a la reducción de la huella de carbono de nuestros clientes. Además, el proyecto es el resultado de una intensa colaboración con varias organizaciones de varios países europeos, en línea con nuestra visión colaborativa y de asociación para hacer frente a los desafíos que nos proponemos».

‍

NATHALIE BEAUCOURT - Gobierno de La Rioja, Directora General de Reindustrialización, Innovación e Internacionalización

¿Cómo contribuye la Dirección General de Reindustrialización, Innovación e Internacionalización al desarrollo de proyectos de I+D+i como Multi-AD?

«La DGRII del Gobierno de La Rioja ofrece una serie de ayudas y servicios para favorecer y estimular a las empresas en el desarrollo de proyectos de I+D+i, tales como:

- Formación especializada en innovación y mejores prácticas en gestión de proyectos.

- Lanzamiento de subvenciones y ayudas económicas para promover la ejecución de proyectos de I+D+i, tanto en equipos tecnológicos como en proyectos para Centros Tecnológicos, que posteriormente transferirán los resultados a las empresas, así como con el concurso de desafíos, subvenciones para la realización de pruebas de prueba o microproyectos colaborativos exclusivamente entre empresas.

- Apoyar a los clústeres y asociaciones empresariales, mediante la formalización de acuerdos, destinados al desarrollo de proyectos y la internacionalización de sus socios.

- Fomentar la contratación de personal investigador, a través de la línea de becas predoctorales para empresas y centros de investigación y tecnología.

- Fomentar la internacionalización, tanto en términos comerciales como de innovación, facilitando el acceso a diferentes fondos europeos de I+D y asesorando sobre las estrategias de internacionalización, a través de cursos de formación, talleres y el desarrollo de Market Surveillance (VIMER)»

‍

JUAN M. LEMA - Profesor emérito de Ingeniería Química en la Universidad de Santiago de Compostela (USC); coordinador científico de CRETUS (Investigación interdisciplinaria en tecnologías ambientales)

¿Cuáles destacaría como principales desafíos del sector en relación con la purificación de efluentes?

«Las nuevas normas ambientales propuestas por la Unión Europea, con criterios más estrictos, es decir, en los niveles N y P, requieren una respuesta tecnológica avanzada. También es necesario tener en cuenta las posibles limitaciones futuras y previsibles relacionadas con la toxicidad y la liberación de microcontaminantes y nanocontaminantes. Por supuesto, en un escenario de cambio climático, la reutilización del agua tratada debe ser un objetivo importante. Esto puede requerir una modificación muy sustancial en las estrategias de tratamiento».

¿Cómo puede la tecnología anaeróbica contribuir a resolver estos desafíos?

«La tecnología anaeróbica, cuya eficiencia y eficacia se han demostrado suficientemente en la eliminación de materia orgánica carbonatada, puede ser una gran aliada para minimizar el consumo de energía y la recuperación de recursos, en combinación con las nuevas tecnologías para la eliminación autótrofa de nitrógeno que, hasta ahora, limitaban su aplicación al tratamiento de aguas residuales con un contenido significativo de N».

‍

JUAN JOSÉ GIL BARCO - Director del Consorcio de Aguas y Residuos de La Rioja

¿Cuáles son los principales aspectos de la tarifa de saneamiento que las empresas deben conocer?

«Las empresas deben ser conscientes de que la tasa de saneamiento es un impuesto ambiental regional que aplica el principio europeo de «quien contamina paga». Impone un impuesto a la descarga de aguas residuales teniendo en cuenta tanto el flujo descargado como la carga contaminante. En consecuencia, cuanto mayor sea el grado de purificación de sus efluentes, menor será la tarifa a pagar».

¿Cómo pueden las tecnologías descentralizadas, instaladas en las empresas, como Multi-AD, ayudar a mejorar el tratamiento de aguas residuales en La Rioja?

«Las plantas públicas de tratamiento no están diseñadas ni deben diseñarse para gestionar todos los vertidos que las empresas de la región pueden realizar. Para ello, la ley de saneamiento y depuración de La Rioja estableció desde el año 2000 una regulación que limita las condiciones en las que se pueden realizar estos vertidos no domésticos en las redes de alcantarillado. Esto implica para muchas empresas la necesidad de instalar plantas de tratamiento y/o pretratamiento en sus instalaciones antes de la descarga. Por este motivo, la existencia de estas instalaciones contribuye a la mejora del tratamiento de aguas residuales en La Rioja y a la mejora de nuestro entorno hídrico».

‍

LUÍS CARLOS MARTÍNEZ — AEMA, Director de Producto de Aguas Residuales y Biogás

¿Cuáles son las soluciones tecnológicas anaeróbicas que AEMA pone al servicio de sus clientes?

Disponemos de una amplia gama de soluciones tecnológicas mediante el tratamiento anaeróbico de lodos granulares y floculantes, eligiendo en función de las características del efluente. Cubrimos las tecnologías CSRT, UASB, EGSB y torres de alta velocidad.

¿Cuáles son los beneficios que la tecnología anaeróbica aporta a las instalaciones que ya se han implantado?

Tenemos tres beneficios muy importantes:

1. Expansión de la capacidad de depuración con un espacio de implementación mínimo.

2. Reducción de los costos operativos de las instalaciones, especialmente en el consumo de energía.

3. Producción de biogás recuperable, ya sea para autoconsumo en la propia instalación mediante la producción de electricidad, o para consumo industrial.

‍

CLEMENTE BEA - CTIC CITA, director general

¿Cuáles son los principales desafíos a los que se enfrentan las pymes agroalimentarias en materia de purificación de agua?

«El concepto de sostenibilidad ambiental es un desafío fundamental para las industrias agroalimentarias en la trazabilidad de sus procesos y productos, ya que está alineado con la demanda y los requisitos de los consumidores en el nuevo milenio».

‍

JOSE B. CARBAJO — AEMA, Responsable de Proyectos de I+D+i. Coordinador de LIFE Multi-AD.

¿Cómo surgió la idea de desarrollar la tecnología Multi-AD?

«Consciente del desafío medioambiental al que se enfrentan las pymes agroalimentarias para encontrar sistemas de depuración sostenibles y eficaces, AEMA promovió un consorcio europeo junto con otras cuatro empresas para desarrollar una solución tecnológica innovadora.

El proyecto Multi-AD, con la contribución del instrumento financiero LIFE de la Unión Europea, amplió y automatizó un reactor anaeróbico multietapa de alto rendimiento basado en el prototipo de 100 L patentado por la AEMA (ES-2541078-B1).

LIFE Multi-AD nos permitió obtener un nuevo producto para ofrecer a nuestros clientes y es la última etapa de más de 15 años de trabajo realizados por AEMA en el desarrollo de la tecnología anaeróbica».

¿Cuáles son las principales ventajas de implementar la tecnología Multi-AD?

«La operación continua las 24 horas del día en Bodegas AGE (Fuenmayor) y el tratamiento y la recuperación de más de 10.000 m3 de aguas residuales durante todo el proyecto demostraron que la tecnología Multi-AD es capaz de: reducir la DQO en más del 90%; producir biogás con un contenido de metano superior al 80%; reducir los costos operativos en más del 30%; reducir las emisiones de CO2 en más del 50%».

‍

CHARO URUÑUELA - Agencia de Desarrollo Económico de La Rioja (ADER), gestora del proyecto

¿Cuál ha sido el papel de ADER en el desarrollo de la tecnología Multi-AD?

«Desde las primeras etapas de apoyo técnico en la búsqueda de la mejor opción de desarrollo y financiación, ADER financió las siguientes acciones:

- Primer proyecto de desarrollo de I+D (DESARROLLO DE UN DIGESTOR ANAERÓBICO DE ALTO RENDIMIENTO)

- Apoyo a la preparación por parte de un especialista externo de propuestas factibles para acceder a la financiación a través del programa Marie Curie del VII Programa Marco, para continuar con el desarrollo.

- Ayuda para una gestión fiscal óptima de los gastos de inversión en I+D a través de los informes motivados 166.001.

- Apoyo a la preparación por parte de un especialista externo de propuestas viables para acceder a la financiación a través del programa europeo H2020-SMEINST de fase 1 del estudio de viabilidad.

- Ayuda para una gestión fiscal óptima de los gastos de inversión en I+D a través del Informe Motivado 166.001 de las fases finales.

ADER, basándose en contactos anteriores para la identificación y definición de la mejor opción de desarrollo y su financiación, financió y apoyó el primer desarrollo, apoyando la preparación de propuestas factibles para las siguientes fases de desarrollo en programas nacionales y europeos hasta que se alcanzara el piloto de demostración final de LIFE. También la preparación de informes motivados por la I+D para una mejor gestión fiscal del esfuerzo de I+D».

¿Cómo puede ADER catalizar el despliegue de tecnologías como el MultiAD en los usuarios finales?

«Con la visión de acompañar a las empresas de La Rioja en las diferentes etapas de su desarrollo para consolidar una región más equilibrada y sostenible, ADER apoya la implementación en las empresas de las mejores tecnologías disponibles y, especialmente, de aquellas que mejoran su desempeño ambiental y energético, a través de líneas específicas de Promoción de la Economía Circular y la Transición Energética (TEC - EE) y mediante líneas generales de adquisición de activos fijos como, entre otras, las líneas Invest PME (INP), proyectos de inversión promovidos de Grandes Companies ( IGI) y Promoción de la pequeña y mediana industria agroalimentaria (PAL).

En particular, la línea de ayuda del TEC, con una intensidad de ayuda superior a la de las líneas de activos generales, promueve la implementación por parte de las empresas de tecnologías que les permitan aumentar el nivel de protección ambiental de sus efluentes, respaldando la inversión en tecnologías de tratamiento que garanticen que se superen los requisitos reglamentarios que debe cumplir la empresa, mejorando significativamente sus impactos ambientales».

‍

ANTONIO FUMANAL - AGORA Group, maestro cervecero responsable de I+D+i

¿Cómo se integra la tecnología anaeróbica en el ecosistema de La Zaragozana?

«Nuestro principal proceso de fermentación para la elaboración de cerveza es la fermentación anaeróbica, por lo que es fácil extrapolar las características que rodean sus vías metabólicas. Trabajamos con microorganismos muy diferentes, pero conocer las necesidades metabólicas y las condiciones de sus ecosistemas es un punto de partida perfecto para desarrollar un lenguaje de comprensión».

¿Cuáles son los beneficios actuales y futuros del proceso anaeróbico para una industria de bebidas como La Zaragozana?

«Los procesos aeróbicos tradicionales consumían mucha energía, requerían grandes infraestructuras y mucho espacio. Todo esto se mejora sustancialmente con la introducción de procesos anaeróbicos más eficientes, que permiten recuperar parte de la energía contenida en los residuos y son verdaderamente compactos. Sin embargo, para aprovechar todas estas ventajas tecnológicas, se necesitan conocimientos. Afortunadamente, hay empresas que llevan años mejorando y fortaleciendo estos procesos».

‍

ANTONIO DOMÍNGUEZ - EGA, Director técnico

¿Cómo contribuye la solución tecnológica Multi-AD a la estrategia de descarbonización definida por la UE?

«Multi AD presenta una tecnología innovadora para el tratamiento de aguas residuales y la recuperación de recursos en pequeñas instalaciones agroindustriales. La producción de biogás a partir de estos efluentes es parte de la solución para lograr la neutralidad climática, así como para promover el desarrollo de una economía circular, aprovechando el gran potencial del sector agroalimentario».

¿Cuál es la viabilidad técnica de este tipo de reactores para el tratamiento conjunto de otras aguas residuales, como los lodos?

«MultiAd puede ser una solución eficiente para el tratamiento descentralizado de la fracción líquida del lodo como cosustrato con este tipo de efluentes, lo que proporcionaría N a la mezcla, así como alcalinidad, nutrientes y microorganismos necesarios para la digestión».

‍

ANDREEA GHINET - SIS, Directora Comercial

¿Cuál es el grado de autonomía que tiene la solución tecnológica Multi-AD?

«Tras la etapa de inicialización inicial, cuando se establecen los parámetros clave, la tecnología Multi-AD funciona como una solución totalmente automatizada, en la que todos los sistemas de control trabajan juntos para garantizar las características bioquímicas y dinámicas de flujo correctas para una reacción óptima dentro del reactor».

¿Cómo se integraron conceptos como el IoT o la Industria 4.0 en Multi-AD?

«A pesar de que todo el control se realiza de forma local, la Industria 4.0 permitió que la solución de tecnología Multi-AD fuera totalmente autónoma, mientras que los principales eventos y alarmas se supervisan de forma remota para garantizar un funcionamiento seguro. Al mismo tiempo, los datos se recopilan en la plataforma remota de PhCenter para su posterior análisis a fin de mejorar el funcionamiento y el mantenimiento de la instalación».

‍

MARIO MIANA - Itainnova, técnico de I+D, tecnología de materiales y componentes

¿Qué herramientas ha utilizado ITAINNOVA para facilitar el escalado de la tecnología Multi-AD?

«El diseño de la tecnología Multi-AD empleó tres grupos de herramientas numéricas: simulaciones de dinámica de fluidos, generación de modelos de orden reducido y programación funcional de modelos de diseño de biorreactores en hojas de cálculo. En primer lugar, se analizaron el flujo de fluido multifásico, la transferencia de calor y la reacción química dentro del prototipo. Se observó que el principal parámetro de diseño del sistema era la distribución de fases dentro del reactor, por lo que el modelo numérico se simplificó teniendo en cuenta únicamente el modelado del flujo de fluido, la turbulencia y la fracción de volumen de cada fase. Como variables de entrada para el diseño del reactor, se seleccionaron la velocidad superficial del líquido, la carga inicial de sólidos, la generación de gas y la relación entre el diámetro y la altura de las cámaras. Luego, se llevó a cabo una planificación experimental para obtener la distribución de los sólidos en cada cámara. Estos resultados se aplican al segundo grupo de herramientas, es decir, a la herramienta Twinkle. Esta herramienta genera modelos de orden reducido, es decir, modelos matemáticos que predicen la distribución de sólidos para cualquier conjunto de valores de la variable de entrada dentro del rango analizado. La ventaja de utilizar modelos de orden reducido es que permiten predecir con precisión la distribución de los sólidos de forma inmediata, sin la necesidad de realizar nuevas simulaciones de fluidos. Cabe destacar que el tiempo de cálculo de cada simulación de dinámica de fluidos supera las 72 h. Una vez obtenido el modelo de orden reducido, el tercer grupo de herramientas desarrolla una aplicación computacional para el diseño de nuevos biorreactores, combinando el potencial de una hoja de cálculo con la programación de módulos en Python. Con esta aplicación, el usuario calcula fácilmente los principales flujos de materia y energía que fluyen a través de la instalación multiAD».

¿Cómo contribuyeron a lograr una escalabilidad sólida?

«Las herramientas de simulación de fluidos nos permitieron conocer en detalle la distribución de los sólidos en cada cámara, así como los valores de velocidad y los flujos de flujo de cada fase a través del reactor. De esta manera, se generó un nuevo diseño que favorece el contacto entre las fases y evita la pérdida de sólidos en el separador. Se verificó la validez de las variables de entrada seleccionadas para definir el campo fluidodinámico dentro del reactor, asegurando comportamientos similares en reactores de mayor volumen. Los modelos de orden reducido permiten condensar el conocimiento generado por las simulaciones de dinámica de fluidos en una serie de ecuaciones cuya rápida solución facilita su uso en los procesos de diseño de nuevas instalaciones, donde se debe evaluar una gran cantidad de modificaciones en un corto período de tiempo. La aplicación informática presenta de manera clara y ordenada todo el conocimiento generado en el proyecto para su gestión diaria».

¿Cuáles son las principales ventajas, desde el punto de vista de la dinámica de fluidos, del reactor multiAD?

«El objetivo del reactor anaeróbico es garantizar el contacto entre la fase líquida, donde están los nutrientes, y la fase sólida, donde se encuentran las bacterias que deben eliminar estos nutrientes. Como resultado de la digestión de los nutrientes, las bacterias emiten varias burbujas de gas. La menor densidad del gas hace que las burbujas suban y, en consecuencia, genera un movimiento vertical y ascendente del líquido arrastrado por las burbujas. El sólido, debido a su mayor densidad, tiende a sedimentarse, por lo que la velocidad del líquido debe ser lo suficientemente alta como para mantener flotando las partículas sólidas. Se podría pensar en trabajar con velocidades de líquido elevadas, pero esto provocaría la descomposición mecánica de las partículas y su pérdida por arrastre hacia la salida. Por lo tanto, se debe controlar la velocidad del líquido para lograr la flotabilidad de las partículas, pero no su resistencia. Esto generalmente implica trabajar a bajas velocidades, lo que dificulta el contacto entre las fases. El diseño fluidodinámico del reactor garantiza este contacto, ya que la orientación de los deflectores garantiza el contacto del flujo descendente de sólidos con las corrientes ascendentes de líquido y gas a través de las ranuras que conectan las distintas cámaras».

‍