Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (II)

– El teu periple investigador comença amb la tesi doctoral.

Sí, la vaig centrar en l’aplicació de la IA en el camp de les depuradores d’aigües residuals, però era l’any 98 i el Big Data i Data Mining encara es trobaven a les beceroles. En definitiva, les dades “objectives” d’aquella època eren majoritàriament de mala qualitat, i per tant, nosaltres ens basàvem més en la percepció que tenia el cap de planta de la seva instal·lació: olor, color, funcionament línia de fangs, etc.

– Igualment vau ser uns avançats a la vostra època.

Pot ser… fa poc que les grans empreses del sector de l’aigua han començat a parlar de forma habitual de la IA. D’alguna forma el concepte ha traspassat els centres de recerca, entrant amb força en la indústria i ja és una realitat per a diversos sectors.

– Des que estàs a l’ICRA treballes amb diverses tecnologies, més concretament en membranes.

Sí, treballem en diferents tipus com són membranes de terciari, dessalinització, osmosi inversa i directa… Però també tenim una segona línia d’investigació igualment important dedicada a l’eliminació de fàrmacs, en fem el seguiment i veiem com es transformen en el medi, quins i com s’eliminen, toxicitat, etc. De fet l’ICRA és un referent per fer-ne les mesures.

– Relacionat amb el tema de membranes, abans has mencionat la Osmosi Directa. És una tecnologia interessant pel què fa a la reducció del consum energètic però té alguns inconvenients…

Efectivament, encara té molt camí per recórrer, tan sols hi ha 3 o 4 empreses que s’hi dediquen i hi ha problemes amb el tipus de solució salina a utilitzar. També tenim una legislació incompleta en reutilització d’aigües i la reposició d’aquestes membranes no té la mateixa agilitat que les convencionals, tot això sumat als càlculs de retorn econòmic fa que encara es vegi amb certa recança en el món de empresarial.

– Parlant d’empreses, vas participar en un estudi de reutilització d’aigües grises en un hotel de la Costa Brava. Surt a compte?

Econòmicament parlant l’hotel no nota aquest estalvi, ja que la factura d’aigua és una part molt petita de la seva despesa i si ho mirem des del punt de vista del consum d’aigua tampoc. Ara bé, si l’ajuntament algun dia ha de fer restriccions per sequera és evident que tindran un avantatge competitiu. Després també hi ha un tema de promoció com a empresa ambientalment responsable, que potser seria la part més aprofitable per ser un exemple de cara a l’ús sostenible del recurs.

Font: Dutch Water Sector

– I una millora en la Petjada Hídrica

També, però jo sóc bastant escèptic amb aquest tema. Tot i que reconec el valor de conscienciació que té aquest concepte crec que és molt difícil de calcular perquè els criteris són massa dispars per tenir-ne una visió acurada.

– “Comparativa a gran escala de diverses tecnologies en aigua reciclada, en especial èmfasi als MBR”. Em pots explicar l’objectiu d’aquest article en el què has col·laborat recentment?

Aquest article el vam escriure arrel de la manca de dades reals d’aquest tipus de tecnologia, i és per això que va acabar sortint a The MBR site. Les dades, que són de les licitacions de les plantes, es poden consultar al CEDEX. Un cop recopilades i analitzades vam veure que els MBR eren prou competitius en comparació als terciaris convencionals (filtres de sorra+desinfecció), a més de què s’obté una aigua final de més bona qualitat.

– Així, en contra del tòpic no hi ha tanta diferència a l’hora de tenir-los com a tractament terciari.

Sí, el què passa és que hem de veure quin ús volem que tingui l’aigua produïda per un tractament terciari, la volem per regar camps de golf? Per regadiu? Per recàrrega d’un aqüífer? Per neteja de carrers? O fins i tot per reutilització com a aigua potable…

– I en funció de l’ús final construir la tecnologia que s’hi adapti millor?

Efectivament, el què passa és que a Catalunya majoritàriament la tecnologia MBR s’ha construït per circumstàncies que no tenen massa a veure amb aquest criteri.

– És a dir que s’aboca a riu sense reaprofitar-la…

Llavors si ho compares amb una EDAR convencional sí que no surt a compte, ja que a més de no donar-li un segon ús aquesta tecnologia és aproximadament un 20% més cara. Un esforç en va. Continua la lectura de Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (II)

Entrevista a Ignasi Rodríguez-Roda Layret (I)

Ignasi Rodríguez-Roda Layret és professor de la Universitat de Girona al dept. d’Enginyeria Química des del 95, membre del grup de recerca LEQUIA, investigador en l’àrea de Tecnologia a l’ICRA i Director Científic al Campus de l’Aigua. A la primera part d’aquesta entrevista hem parlat de qui és qui en aquest complex ecosistema o Innovation Hub, un concepte que es vol potenciar, doncs implica associar la marca Girona-Aigua en el camp de la recerca a nivell internacional.

– Bon dia Ignasi, podries descriure breument els centres on estàs implicat actualment?

Bon dia Jordi, actualment estic repartit principalment entre el LEQUIA, l’ICRA i el Campus de l’Aigua.

El LEQUIA (Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental) és un grup de recerca dins de la Universitat de Girona, el qual es dedica principalment a l’àrea de tractament biològic d’aigües residuals, tot i que ara ha començat a treballar també en les potables. És un grup dels més potents de la universitat.

En canvi l’ICRA (Institut Català de Recerca de l’Aigua) és un institut de recerca d’excel·lència que depèn de la Generalitat i en el qual es treballa en una línia més àgil, flexible o executiva. Un dels objectius principals és atreure talent estranger per fer bona recerca. Això a la universitat costa més perquè els professors no poden dedicar el 100% de la seva activitat a fer recerca ja que també han de donar classes, lluitar pels crèdits, fer gestions acadèmiques, etc.

– És l’ICRA un fet aïllat o forma part d’algun tipus de xarxa?

Pertany a la xarxa CERCA, que té uns 40 centres repartits per Catalunya. El què passa és que tot i ser una entitat dependent de la Generalitat, la UdG ha cedit 5 professors perquè ara sí, aquests puguin dedicar-se a temps complet a la recerca. Cadascun d’ells s’encarrega d’una àrea diferent, i jo com a professor “cedit” porto l’àrea de Tecnologies.

– Què és el Campus de l’Aigua?

El campus forma part d’una política sectorial iniciada per l’antic equip rector, aglutinant tots els actors de l’aigua en un concepte Market Driven. És a dir, no es reuneixen catedràtics i professors a dins la universitat per decidir la recerca, màsters, etc. sinó que primer es parla amb empreses, administracions, etc. per veure quines són les necessitats d’aquests actors per llavors tornar a la universitat i posar en marxa les línies de treball per poder cobrir aquestes necessitats. Per exemple, si a l’ACA li interessa més la posada en marxa de sistemes de depuració mitjançant membranes i a la universitat encara s’està fent feina en tractaments biològics, reenfocar la feina que es fa des dels departaments en aquest sentit.

– Qui hi forma part?

Hi ha unes 100 empreses associades col·labores, a més d’englobar-hi l’ICRA i el CEAB (Centre d’Estudis Avançats de Blanes. Hi ha un Director Científic i una Project Manager, la Núria Frigola, que s’encarrega de la relació amb les empreses i ens permet promoure projectes més grans i transversals com el nou Màster en Recursos Hídrics.

– Per acabar amb aquest ecosistema hi hauria el Catalan Water Partnership…

Però aquest ja és diferent, el CWP és un cluster d’empreses on l’objectiu és ampliar i internacionalitzar el seu negoci. Per exemple, si de les 75 empreses que hi ha actualment n’hi ha 3 que volen vendre a Jordània, el CWP organitza missions, promoció, etc. o si hi ha interès d’entrar en el sector vinícola o de les TIC, busca les oportunitats que puguin sortir.

– I amb tot aquest conglomerat al final es busca algun concepte que ho englobi tot, la marca Girona-Aigua.

Sí, perquè una persona de fora li és igual si els projectes els porta un o altre si aquests funcionen, al final es queda amb el concepte global i creiem que una marca que relacioni Girona amb l’aigua acabaria de donar l’empenta en el posicionament del nostre ecosistema o com ens agrada dir-ho a nosaltres Innovation Hub.

Projecte OMBReuse

forward-osmosis
Osmosi Directa (FO). Spectrum.ieee.org

Un article conjunt escrit pel LEQUIA i l’ICRA a la revista RETEMA (Gen-Feb 2016) fa referència a les opcions que tenim per a poder obtenir aigua potable a partir d’aigua de mar, salobre o residual; és a dir, a partir d’aigües de difícil potabilització i que fa un temps ni eren considerades un recurs.

Es parla de dessalinització, regeneració, reutilització indirecta i directa d’aigua potable. En aquest últim cas es parla de la obligació d’instal·lar una barrera múltiple com pot ser un biorreactor de membrana (MBR) seguit d’una osmosi inversa (RO) i una desinfecció (llum UV, ozó, cloració), per a obtenir una aigua de qualitat i segura per al seu consum, amb la contrapartida de costos semblants a les de la dessalinització, 0,5-1€/m3.

mbr
MBR acoplat a Osmosi Inversa (RO). Esquema publicat per  Sunmanyang

El projecte OMBReuse pretén reduir els costos de generar aigua potable per a la reutilització directa mantenint-ne la qualitat i seguretat en el consum. És per això que s’ha apostat per la Osmosi Directa (FO).

La FO ja ha estat provada a escala laboratori i pilot, i a diferència de la RO l’obtenció del permeat es produeix per diferència de gradient de salinitat entre les dues bandes de la membrana. L’ús d’una solució d’alta salinitat o “solució extractora” (aigua de mar o clorur sòdic) forma part del sistema empleat, la qual es barreja amb l’aigua residual per llavors ser separada per la RO convencional. En aquest sentit, i degut a que el sistema utilitza la doble barrera (FO+RO) és de possible aplicació a la reutilització d’aigua residual com a potable.

ombr
OMBR. Esquema de la revista Environmental Science

Aplicada en el context dels MBR, la novetat que ens aporta el projecte OMBReuse és la substitució en el reactor de les membranes habituals (de micro o ultrafiltració) per les d’osmosi directa, aconseguint unes elevades taxes d’eliminació de contaminants a més d’una disminució en l’embrutament. En definitiva, ens segueix aportant aigua d’alta qualitat però a un menor cost. Aquest nou esquema de depuració ha rebut el nom de OMBR (Osmotic Membrane Bioreactor) i té un futur prometedor, però també cal resoldre certs inconvenients.

fo
Fonaments de l’osmosi directa. Imatge de Porifera

Vistos els avantatges de la FO, l’acumulació de sals al reactor biològic i la posterior validació a escala real es presenten com els principals reptes a superar. En el cas de l’augment de salinitat, els microorganismes del reactor se’n veuen afectats i provoca inestabilitat en el procés de OMBR.

Però tornant al projecte en sí aquest té 5 eixos definits:

  1. Optimització del procés de membranes.
  2. Avaluació del benefici d’usar 2 membranes denses (FO i RO) com a concepte de doble barrera contra els contaminants.
  3. Avaluació de la problemàtica de l’embrutiment en comparació al MBR habitual.
  4. Desenvolupament d’eines de control per a la concentració de sals i optimització d’operació i neteja.
  5. Desenvolupament d’un sistema d’ajuda a la decisió per integrar la OMBR en l’esquema de tractament d’aigües residuals en àmbit local.

Aquest projecte va començar el 2015 i té una duració de 2 anys, així que properament podrem saber els resultats de tota l’experiència acumulada.

Complementa-ho:

· “Eight technologies for drinkable seawater” (Sprectrum ieee)

· “What is Forward Osmosis?” (Porifera)

· “The osmotic membrane bioreactor: a critical review” (Environmental Science: Water Research & Technology)

Tres dies de desembre

Des d’avui fins divendres es porten a terme per part del LEQUIA i l’ICRA una sèrie d’actes en el marc de la depuració i potabilització d’aigües:

icra

Dimecres 14:

La tesi Decision-support for adaptive and sustainable urban wastewater system management in the face of uncertainty, de l’Antonia Hadjimichael i que es presentarà al Parc Científic i Tecnològic de la UdG.

Una oportunitat per aprendre sobre com ens podem adaptar a l’hora de prendre decisions en contextos d’incertesa. La creixent irregularitat en les precipitacions al nostre país així com el període de sequera hidrològica actual, obliguen a actuar en aquest sentit. Les eines de suport a la presa de decisions per una millor gestió dels sistemes de sanejament en són un bon exemple.

Dijous 15:

El II Foro LEQUIA de transferencia tecnológica en el campo del agua, on es presentaran nous avenços en la purificació del biogàs, s’explicaran casos pràctics, es discutirà el potencial d’aprofitament energètic, etc.

programa-foro-lequia

Davant l’estalvi energètic que proporcionen els sistemes anaerobis de depuració lligats a la producció de biogàs, és de sentit comú potenciar-ne l’aprofitament. En aquest fòrum se’n presentaran les principals novetats.

Divendres 16:

El seminari Determinación de los rendimientos de eliminación de microcontaminantes en el proceso de EDR en la ETAP del Llobregat, del Dr. Wolfgang Gernjak a la la sala d’actes de l’ICRA.

Els microcontaminants són substàncies tòxiques a molt baixes concentracions, persistents en el temps i amb una alta capacitat d’acumulació en els éssers vius. Gràcies als majors nivells de detecció dels aparells de medició i anàlisi, és un camp on s’està començant a dedicar amplis esforços per a la seva detecció i eliminació de l’aigua.

Tenim tres grans grups de microcontaminants:

· Els farmacèutics i d’higiene personal (antibiòtics, hormones, medicaments, etc.)

· Els provinents d’usos agropecuaris (pesticides, fertilitzants, etc.)

· Els industrials o domèstics (detergents, pintures, lubricants, etc.)

activated_carbon
Carbó actiu per l’eliminació de microcontaminants

Ara per ara només existeix una directiva europea relativa a aquests contaminants emergents, però amb la preocupació sanitaria i ambiental en augment és bastant probable l’avenç en aquest camp durant els propers anys.

 

Per saber-ne més:

· “Desenvolupament d’un sistema de suport a la decisió ambiental per a la gestió de les infraestructures hidràuliques, amb l’objectiu de garantir la qualitat de l’aigua a la Conca del Besòs” (Tesi de Francesc Devesa)

· Projecte SMART Green Gas de SEAT i Aqualia (Video)

· “El LEQUIA lidera un proyecto para mejorar la purificación del biogás de depuradoras” (iAgua)

· “Microcontaminantes emergentes en aguas: tipos y sistemas de tratamiento” (Patiño, Díaz, Ordóñez. Universidad de Oviedo)

· “Adaptación de una planta de tratamiento de aguas para la eliminación de microcontaminantes emergentes” (Presentació de Julen Cabero. Grup Suez)

· Directiva 2013/39/UE sobre substàncies prioritaries (pdf)