Investigadors de l’Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA-CSIC), l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) i el centre tecnològic Eurecat, han desenvolupat una innovadora tecnologia verda per a tractar aigües subterrànies. El sistema, que consisteix en usar una combinació de microalgues i bacteris amb biofiltres verticals de suro i fusta, permet eliminar fins a un 98% dels nitrats i més del 90% dels pesticides, antibiòtics i gens de resistència als antibiòtics. El projecte s’emmarca en la iniciativa europea Life SPOT i ha comptat amb el suport de les empreses Facsa, Protecmed i Nenuphar. S’han fet dues proves pilot a l’IRTA de Caldes de Montbui i a la planta de potabilitzadora de Nules (Castelló).
L’aigua subterrània és una font essencial d’aigua potable i crucial per mantenir els ecosistemes, però està sotmesa a una contaminació creixent causada per aquests compostos, especialment en zones amb una elevada activitat agrícola i ramadera. A més, la seva contaminació per antibiòtics preocupa la comunitat científica pel seu potencial de generar resistència als antimicrobians, un greu problema de salut pública. Els mètodes convencionals de tractament d’aigua, com la separació per osmosi inversa o l’adsorció amb carbó actiu, són efectius, però més costosos i generen residus. Aquestes dificultats s’accentuen en zones rurals i aïllades, on els tractaments descentralitzats representen una alternativa més sostenible i econòmica.
“El sistema ha aconseguit eliminar fins a un 98% dels nitrats, segons l’estació de l’any, i més del 90% dels pesticides i antibiòtics de manera consistent”, ha explicat Víctor Matamoros, l’investigador que ha liderat l’estudi des de l’IDAEA. “La combinació de microalgues i biofiltre ha estat determinant en aquest procés, encara que és en el biofiltre de suro i fusta on es produeix la desnitrificació més gran”, ha afegit.
L’estudi metataxonòmic de la diversitat microbiana i les seves característiques funcionals, realitzat per l’equip investigador de l’IRTA, ha revelat que la degradació microbiana dels pellets de fusta submergits en aigua manté actius, simultàniament, els processos microbians de desnitrificació heteròtrofa anaeròbia (procés biològic on els bacteris redueixen els nitrats a nitrogen molecular en absència d’oxigen). Això permet reduir significativament les concentracions de nitrats i la major part dels microcontaminants al biofiltre.
A més, segons indiquen els investigadors de l’IRTA, la biomassa generada durant el procés es podria aprofitar en agricultura com a fertilitzant orgànic o per a la producció de biogàs. Els resultats confirmen que la biomassa recollida no acumula contaminants, cosa que reforça el seu potencial dins d’un model d’economia circular.
Per tal d’avaluar la idoneïtat i seguretat de l’aigua tractada, l’IRTA ha realitzat un estudi subministrant aigua a conills durant vint-i-un dies en una granja a escala demostrativa. Es va avaluar el consum de pinso i el creixement dels animals, sense detectar efectes adversos en la seva salut. Igualment, en col·laboració amb l’IDAEA-CSIC, es va determinar que els excrements dels animals no contenien ni antibiòtics ni gens de resistència als antibiòtics.
Actualment, els socis del projecte se centren en el desenvolupament del biofiltre, ja que el seu disseny com a sistema tancat permet optimitzar el tractament i processar volums d’aigua més grans. “Amb una columna de biofiltre tancada, l’aigua entra per un extrem i surt per l’altre, travessant diferents capes de suro i fusta enriquida amb bacteris que eliminen nitrats i altres contaminants, la qual cosa ens permet millorar l’eficiència del procés en termes de cabals tractats”, ha explicat Carme Biel, investigadora de l’IRTA i coordinadora del projecte.
Com que les proves es realitzen a escala pilot, els costos són més elevats en comparació amb els tractaments convencionals, a causa de les dimensions de les bombes i altres equips necessaris. Tot i això, si només s’utilitzés el biofiltre, els equips requerits i el consum elèctric serien molt inferiors.
Segons David Sánchez, investigador d’Eurecat, “l’estudi confirma que la tecnologia estudiada és una solució clau per a àrees remotes, mal comunicades i allunyades dels serveis, ja que elimina el principal inconvenient de l’osmosi inversa o les resines d’intercanvi iònic, que és la gestió del rebuig”. Ha afegit que econòmicament, la tecnologia de biofiltre i microalgues té uns costos globals inferiors a altres tecnologies, i es podrien reduir encara més integrant ingressos futurs per crèdits de carboni i venda de biomassa.
El projecte Life SPOT es va iniciar l’any 2019 amb l’objectiu d’eliminar la contaminació de les aigües causada principalment per activitats agrícoles i ramaderes mitjançant solucions alternatives basades en la natura per a la producció d’aigua potable. Aquesta tecnologia s’ha aplicat en tres zones rurals afectades per contaminació agrícola: Nules (Castelló), Caldes de Montbui (Barcelona) i una zona periurbana de Perpinyà (França). El projecte ha demostrat amb èxit la viabilitat tècnica, ambiental i econòmica d’un nou tractament per a aigües subterrànies que podria tenir un impacte positiu en 20 milions de persones que viuen en zones rurals europees.
Part dels resultats del projecte europeu Life SPOT han estat publicats a les revistes ‘Chemosphere’ i ‘Journal of Environmental Management’.
