"La estimación precisa de las cargas contaminantes optimizará el diseño e implementación de los SUDS”

Juan Naves García Rendueles ha obtenido el Accésit “Agua y ciudad” (patrocinado por la Cátedra Aguas de Valencia) por su Tesis Doctoral “Wash off and sediment transport experiments in a full scale urban drainage physical model”. La investigación ha sido dirigida por José Anta y Jerónimo Puertas, investigadores del Grupo de Ingeniería Sanitaria y del Medio Ambiente (GEAMA) de la Universidade da Coruña (UDC).

Juan cursó los estudios de “Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos” en la Universidade da Coruña (UDC), ampliando su formación con el doctorado en Ingeniería Civil por la misma universidad. De hecho, tenía claro que quería estudiar una ingeniería, decidiéndose finalmente por la Ingeniería de Caminos por “su interacción directa con el entorno natural, así como las salidas profesionales que me ofrecía”.

Durante la carrera tuvo la oportunidad de iniciarse en la investigación a través de una tesina en temas relacionados con el drenaje urbano. La experiencia le resultó tan interesante que no tuvo dudas de realizar un doctorado en “Ingeniería Civil” en el mismo ámbito gracias a una beca FPU.

Actualmente se encuentra trabajando como investigador en el GEAMA.

En líneas generales, ¿explícanos en qué consiste la Tesis Doctoral galardonada?

Contaminantes como hidrocarburos, metales pesados o microplásticos se acumulan en las superficies impermeables de las ciudades procedentes del tráfico o de otras actividades humanas. En los eventos de lluvia, estos contaminantes son lavados de las cuencas urbanas y transportados por la escorrentía generada hacia redes de drenaje o, en el peor de los casos, al medio natural.

A pesar de la importancia de este fenómeno, la precisión de los modelos de drenaje para estimar cargas contaminantes es actualmente muy limitada, debido a la complejidad del fenómeno físico y a la falta de datos lo suficientemente precisos para su desarrollo.

“La tesis doctoral pretende incrementar el conocimiento sobre los procesos de lavado y transporte de contaminantes”

Esta tesis pretende incrementar el conocimiento sobre los procesos de lavado y transporte de contaminantes y generar una base de datos que permita desarrollar y validar modelos de drenaje urbano en términos de cargas contaminantes. Para ello, se ha llevado a cabo una extensa campaña experimental realizada en un simulador de lluvia a escala real, donde las variables involucradas han sido medidas con precisión en condiciones controladas de laboratorio.

¿Cómo surge la idea de llevar a cabo este trabajo?

El trabajo se enmarca dentro de una línea de investigación del Grupo de Ingeniería del Agua y del Medio Ambiente (GEAMA) de la UDC, en la que se busca desarrollar modelos de drenaje urbano más fiables que permitan mejorar la gestión del agua de lluvia en áreas urbanas. Hasta ese momento, se habían calibrado y validado con éxito modelos atendiendo a variables hidráulicas.

Con este trabajo se decidió dar un paso adelante hacia modelos más completos con los que estimar también cargas contaminantes, lo que permitirá una mejor planificación, diseño y gestión de los sistemas de drenaje urbanos.

“Para realizar los ensayos desarrollamos un nuevo simulador de lluvia capaz de generar precipitaciones muy realistas y uniformes a gran escala, que está siendo utilizado en otros laboratorios a nivel nacional e internacional”

Tras el estudio, ¿qué conclusiones has obtenido?

La tesis ha tenido como objetivo principal incrementar el conocimiento sobre el proceso de lavado y transporte de contaminantes en cuencas urbanas. Con los resultados experimentales obtenidos se pudo analizar un complejo modelo de transporte de contaminantes basado en procesos físicos, proponiendo una simplificación que facilitará su aplicabilidad en cuencas urbanas cada vez mayores y favorecerá el desarrollo de modelos de drenaje urbano que estimen de manera más precisa las cargas contaminantes movilizadas.

Además, para realizar los ensayos se tuvo que desarrollar y optimizar diferentes metodologías y técnicas de medida que están teniendo continuidad por sí mismas o aplicadas en otras líneas de investigación. Por ejemplo, se desarrolló un nuevo simulador de lluvia capaz de generar precipitaciones muy realistas y uniformes a gran escala, que está siendo utilizado en otros laboratorios a nivel nacional e internacional.

También se han aplicado técnicas de visualización para medir velocidades en flujos extremadamente someros a partir del movimiento de partículas artificiales o incluso a partir de burbujas presentes naturalmente en la escorrentía. Actualmente, se continúa trabajando en esta línea de investigación explorando sus posibles aplicaciones fuera del laboratorio como en superficies urbanas, tanques de tormenta o depuradoras.

“La estimación de las cargas contaminantes reducirá la contaminación recibida por los medios acuáticos en los entornos de las ciudades y aumentará su resiliencia”

¿Cuál es el posible impacto social de tu proyecto?

La estimación precisa de las cargas contaminantes, que se lavan de las cuencas impermeables durante los eventos de lluvia, permitirá optimizar el diseño, implementación y mantenimiento de sistemas de drenaje más eficientes, como los Sistemas de Drenaje urbano Sostenibles (SuDS).

De esta manera, será posible reducir y tratar la contaminación recibida por los medios acuáticos en los entornos de las ciudades. Además, se aumentará la resiliencia de las ciudades ante el continuo desarrollo urbano y al cambio en los patrones de lluvia provocado por el cambio climático.

¿Cómo reaccionas cuando te enteras que has sido ganador del Accésit “Agua y Ciudad”?

El nivel de los trabajos que se presentan a los premios IIAMA siempre ha sido muy alto, por lo que ha sido una muy grata sorpresa ser ganador del Accésit ‘Agua y Ciudad’.

Este premio supone una satisfacción muy grande, ya que es un reconocimiento a todo el trabajo realizado durante los últimos años junto a mis directores de tesis, Jose Anta y Jerónimo Puertas, y muchos compañeros.

¿Qué trabajo estás desarrollando en la actualidad?

Tras la lectura de la tesis, tuve la oportunidad de incorporarme al proyecto POREDRAIN, en el que la Univesidade da Coruña colabora con la Universitat Politècnica de València y la Universidad de Cantabria en la caracterización de secciones filtrantes para una gestión sostenible de los sistemas de drenaje urbano.

Desde el GEAMA estamos aplicando algunas de las metodologías y técnicas desarrolladas durante mi tesis, para la evaluación de la eficiencia hidrológica y de eliminación de contaminantes de diferentes pavimentos permeables y cubiertas vegetales.

Además, recientemente me he incorporado al proyecto europeo ‘Co-UDlabs’, que coordina la Universidade da Coruña y que busca integrar a escala europea las actividades de investigación e innovación en el ámbito del drenaje urbano. Además del desarrollo de líneas de investigación comunes junto a otras seis universidades e instituciones europeas, el proyecto ofrecerá y financiará el acceso de grupos de profesionales e investigadores a 17 instalaciones singulares de investigación gestionadas por los socios del proyecto.