El agua cierra el círculo

Por Óscar Menéndez, RETEMA

La innovación y la tecnología abren el camino a cerrar el círculo que rompió la actividad humana. Generar un ecosistema eficiente para su desarrollo es clave para una economía circular del agua.

El agua de los ríos riega nuestros campos, aporta su líquido a pueblos y ciudades y acaba en el mar. Allí, el calentamiento de esa masa hídrica provoca su evaporación, en forma de pequeñas gotas que forman las nubes. Estas, al aproximarse a las cadenas montañosas y enfriarse, provocan las precipitaciones.

Todos recordamos esta sencilla explicación, posiblemente de la época de parvulario, que enseñaba el ciclo de este elemento: un circuito cerrado en el que este recurso se transformaba, fluía… pero nunca se acababa. El agua era y sigue siendo el mejor ejemplo de sistema circular. Pero la actividad humana ha transformado ese proceso cerrado, y el círculo no siempre se cierra.

En la actualidad está de moda la llamada economía circular, un sistema de producción que busca objetivos muy parecidos a ese ciclo que aprendimos en el colegio: un sistema cerrado en el que se aprovechan todas y cada una de sus recursos. En una economía circular ideal ni se generan residuos ni se consume energía externa.

El agua es uno de los bienes más preciados para la humanidad, tanto para consumo como para su uso en agricultura o en el ámbito industrial. La actividad humana rompió el círculo hace muchos años. “Ese ciclo, explica la investigadora Encarna Esteban, profesora del Área de Fundamentos del Análisis Económico de la Universidad de Zaragoza, se ha visto notablemente alterado por la acción humana. Hemos desviado cauces naturales, hemos creado embalses, canales, zonas húmedas donde no las había, etc. Todo esto genera un impacto medioambiental muy importante, y alteraciones en los hábitats, en los ecosistemas y obviamente en el propio recurso”.

Sabemos que no hay agua suficiente. Entonces, ¿cómo podemos hablar de economía circular del agua? Mucho más fácilmente de lo que parece: convirtiendo en recursos lo que antes eran residuos. La salmuera de las desalinizadoras y los nutrientes de las depuradoras eran productos a desechar. Gracias a la economía circular, pueden ser productos con un gran valor añadido.

“Desde el concepto de economía circular se trata de intentar ver el tratamiento del agua como una fuente de recursos, analiza Jorge Malfeito, director de I+D+i del Área de Agua de ACCIONA. En una depuradora el objetivo fundamental hasta ahora consistía en eliminar nutrientes. Ahora se intenta ver el tratamiento de aguas residuales como una verdadera fábrica de la que podemos obtener recursos”. Ese nitrógeno o ese fósforo, que antes era una residuo, ahora se introduce en la cadena de valor y puede tener una segunda vida en otro tipo de industrias.

"En una depuradora el objetivo fundamental hasta ahora consistía en eliminar nutrientes. Ahora se intenta ver el tratamiento de aguas residuales como una verdadera fábrica de la que podemos obtener recursos", afirma Jorge Malfeito, director de I+D+i del Área de Agua de Acciona

Esta segunda vida de los lodos se suma a lo que desde su origen han representado las depuradoras, una ayuda al ciclo natural del agua y por tanto un pilar de la economía circular: “Se encargan de eliminar las emisiones contaminantes de agua de fuentes urbanas e industriales, observa Esteban. Permiten que el agua retorne al medioambiente en un estado de salud aceptable y por tanto garantizando la sostenibilidad y su posible reutilización”.

De agua de mar a agua potable y elementos de alto valor

Las desalinizadoras también se han apuntado a esta carrera por cerrar el círculo. El concepto tradicional de la salmuera como un producto de desecho se ha transformado hacia una concepción en la que se convierte en un producto de mercado. ¿Cómo? Mediante el aprovechamiento de los minerales presentes en el compuesto.

“En el campo de la desalinización, explica Jorge Malfeito, hay numerosos proyectos relacionados con la recuperación de algunos minerales que pueden ser esenciales, como es el caso del litio, indispensable en la industria electrónica. O el calcio y el magnesio, que también pueden tener un valor comercial. Si además logramos concentrar esa salmuera y minimizar su descarga, acabamos de cerrar el círculo valorizando algo que hasta ese momento no tenía un valor”.

El concepto tradicional de la salmuera como un producto de desecho se ha transformado hacia una concepción en la que se convierte en un producto de mercado mediante el aprovechamiento de los minerales presentes en el compuesto.

Litio, calcio y magnesio son algunas de las sales presentes en la salmuera. El reto para la industria consiste ahora en fomentar la intersectorialidad. Es decir, generar sinergias entre el sector del agua y los sectores interesados en dichos minerales: “Por ejemplo, en el caso del litio, continúa Malfeito, hay que llegar a acuerdos con la industria del ámbito de la electrónica, con las empresas que puedan estar interesadas. Y así con el resto de minerales o compuestos que podamos encontrar”

Agua y energía, indisolublemente unidas

Como hemos visto, desalación y depuración son claves para una correcta economía circular del agua. Contribuyen a generar más recursos y, además, pueden aprovechar económicamente lo que hasta ahora se consideraba un residuo. Pero la complejidad de sus actividades tiene un hándicap: el gran consumo energético. Y no hay economía circular que se precie si no se consigue frenar la emisión de gases de efecto invernadero.

El agua y la energía están indisolublemente unidas, Pero el hecho es que toda la economía circular del agua se funde con sectores ajenos. En esta situación holística, es clave un pensamiento global.

“En el caso del sector urbano del agua, explica Gari Villa-Landa, responsable de Asuntos Internacionales de la Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento (AEAS), es verdad que necesita un importante consumo de energía. Pero se desconoce toda la gran posibilidad de producir energía en prácticamente todas las fases del ciclo del agua. Dentro del sector del agua cada vez se tiende más a la eficiencia energética”.

Existen algunos casos paradigmáticos, como Canal de Isabel II o EMASESA, “que producen cerca del 70% de la energía que consumen”, o EMASAGRA en su Biofactoría Sur, que ha conseguido ser totalmente eficiente y tiene capacidad de producir todo lo que consumen.

Así, Biofactoría Sur es un ejemplo a seguir. Y no sólo porque el cien por cien de los más de 18 millones de metros cúbicos que se tratan en la instalación consigue ser reutilizados, en su caso para uso agrícola. O porque las más de 19.000 toneladas de fango que producen se destinaron en su totalidad también a uso agrícola (de ello, un 12,52% para compost), además de reutilizar el 100% de sus arenas (307 toneladas) y de grasas (25 toneladas), en el primero de los casos para uso como compost.

Y Biofactoría Sur cierra el ciclo con un autoabastecimiento energético absoluto que llega incluso en algunos momentos a superar el 100%, gracias al biogás que se produce en la instalación. Como complemento, EMASAGRA ha anunciado la construcción de una central fotovoltaica de 367,50 kW. Pero Granada no está sola, y esta utilización de energías renovables ya se está practicando en otras muchas plantas por toda España.

En otras depuradoras, como es el caso de EDAR Sur de Canal de Isabel II se aprovechan las posibilidades de las propias instalaciones. En su caso, el salto de agua existente, de más tres metros, en su camino al río Manzanares, donde se ha completado la instalación de dos turbinas de generación de electricidad, con una potencia total de 170 kW.

"Necesitamos un marco estratégico regulatorio que nos facilite ser más circulares", destaca Gari Villa-Landa, responsable de Asuntos Internacionales de AEAS

El agua y la energía están indisolublemente unidas. Pero el hecho es que toda la economía circular del agua se funde con sectores ajenos, como el de la electrónica que ya hemos visto o especialmente el agrícola. En esta situación holística, es clave un pensamiento global. Sin embargo, la legislación no siempre corre paralela a estas necesidades. “Necesitamos un marco estratégico regulatorio que nos pueda facilitar ser más circulares, analiza Gari Villa-Landa. El ejemplo más claro es el reglamento de fertilizantes, donde los lodos quedan excluidos expresamente para su uso en compost y en digestatos. Y no podemos olvidar que en España la agricultura acapara el 80% de la utilización de esos lodos”.

Las competencias están transferidas en algunos casos a las autonomías, y además se reparten entre diferentes ministerios, como el de Agricultura o el de Transición Ecológica. Y, además, todas las normas tienen que desarrollarse de acuerdo a la transposición de los diferentes reglamentos y normativas europeas.

Es necesario establecer indicadores objetivos que permitan conocer el grado de circularidad de todas y cada una de la actuaciones, especialmente en aquellos sectores que utilizan agua dentro de sus actividades.

Desde el Ministerio para la Transición Ecológica, concretamente en la Unidad de Apoyo de la Dirección General del Agua, Concepción Marcuello explica el estado de la cuestión: “Para desarrollar tanto la Estrategia Española de Economía Circular y después el Plan de Acción 2021-2023 se ha trabajado en una comisión interministerial, en la que se incluyen todos los ministerios que están trabajando en la economía circular”. A ello hay que sumar el trabajo desde el ministerio con comunidades autónomas y los ayuntamientos. “Y desde la Dirección General del Agua, insiste Marcuello, tenemos nuestros instrumentos básicos, que son los planes hidrológicos de cuenca, que están ahora en consulta pública y cualquiera puede aportar con aquellos aspectos de economía circular que crea que no estén incluidos”.

En este complejo equilibrio entre las diferente administraciones también las empresas tienen su lugar y son necesarios los mecanismos de trabajo conjunto. El Grupo de Trabajo de Agua y Economía Circular de CONAMA es un ejemplo de plataforma para la comunicación de los diferentes actores implicados. Y también para la creación de algunos documentos que están sirviendo de base para un mejor conocimiento de la situación general y de las diferentes necesidades particulares.

De esta forma, uno de los puntos en que todo el mundo coincide consiste en la necesidad de establecer unos indicadores objetivos que permitan conocer el grado de circularidad de todas y cada una de la actuaciones, especialmente en aquellos sectores que utilizan agua dentro de sus actividades. En el propio grupo de CONAMA, se han establecido un total de cinco indicadores: captación, abastecimiento, uso de agua, saneamiento y reutilización, y estado ambiental.

En los indicadores de captación se mediría sobre la base del porcentaje de agua captada directamente en relación con el total de agua captada, así como el porcentaje de agua desalada con respecto al total de agua captada. En el caso del abastecimiento, se tendría que medir la cantidad de energía utilizada por metro cúbico, el porcentaje de energía procedente de fuentes renovables, la cantidad de energía generada o la huella de carbono producida en el abastecimiento, así como el uso de recursos naturales en el tratamiento. En lo referente al uso del agua, de la misma manera que se mide el volumen agua por habitante, en los sectores económicos se hablaría del volumen de agua por unidad de producto, sin olvidarnos de la implantación de la huella hídrica.

Conocer los indicadores de saneamiento y reutilización podría ser, por su complejidad uno de los grandes pasos para disponer de un estándar a la hora de hablar de sistemas circulares. Así, en la actualidad existen diferentes indicadores, como el volumen de aguas residuales tratadas, el porcentaje de aguas residuales tratadas reutilizadas así como el volumen de agua reutilizada y el destino de las aguas reutilizadas. Pero se necesitaría implantar otros métodos de medida, los llamados indicadores de eficiencia, para medir el uso de energía y materias primas por unidad de agua residual tratada y reutilizada, así como el aprovechamiento de subproductos de la depuración de aguas residuales como los lodos, al igual que los costes en todos estos procesos. Finalmente, el indicador de estado ambiental nos permitiría saber la efectividad in situ de todas estas medidas.

Conocer los indicadores de saneamiento y reutilización podría ser, por su complejidad uno de los grandes pasos para disponer de un estándar a la hora de hablar de sistemas circulares.

Como lo define Gari Villa-Landa, “es una primera batería, para ir empezando”. En ello, y en su necesidad coincide Concepción Marcuello: “¿Qué es de verdad realizar un uso eficiente del agua? ¿Cómo se contabiliza eso realmente? Tenemos que trabajar en ver si de verdad se hacen las cosas correctamente y si generamos los incentivos adecuados para que eso sea así. Tenemos que empezar a poner números a esa economía circular del agua”.

Mientras se llega a este camino de mejora de una circularidad que, además, pueda ser perfectamente medida, tenemos que contar con una realidad inevitable, como analiza Marcuello: “La disponibilidad de recursos hídricos cada vez va a estar más comprometida, porque cada vez se hace más uso del agua. Y a ello hay que sumar los efectos del cambio climático”.

Frente a ese futuro, además de las armas mencionadas, nos queda una bala en la recámara, la educación: “Una política fundamental, aporta Encarna Esteban, consiste en la concienciación social de la necesidad de proteger los recursos hídricos. Es fundamental seguir educando para minimizar el uso de agua, es decir, para hacer el uso más racional posible”.

Singapur, un país de lluvias donde faltaba el agua

El agua es uno de los principales bienes estratégicos de cualquier territorio. Un país o un ciudad sin recursos hídricos genera un dependencia estratégica que puede ser letal. La dependencia de Singapur en este campo era un ejemplo hace sólo unos años, y la mayor parte de sus recursos provenían de la vecina Malasia. Ahora, sin embargo esta república asiática está en camino de revertir esa tendencia. Y lo han hecho implementando una gestión de este recurso basada en la economía circular.

Desde hace tres décadas los gobernantes de la conocida como la “Suiza de Asia” implementaron un sistema centrado en cuatro diferentes estrategias. La primera de ellas, evitar que no se pierda ni una gota de agua de lluvia. Los 17 embalses repartidos por el pequeño país permitirán, a través de una red de 8000 km de ríos, canales y desagües, que en 2060 se pueda recoger dicho recurso hasta en el 90% de su superficie. Algo muy destacables en un país cuyas precipitaciones medias, de 2366 mm, superan la de Islandia, el más lluvioso de los estados europeos.

El sistema de recanalización de este tipo de agua permite, además, eliminar el riesgo de inundaciones, con diferentes medidas encaminadas no sólo a aprovechar estas altas precipitaciones sino también a su contención, mediante tanques de retención.

La segunda estrategia se basa en utilizar el bien más común en una isla: el agua de mar. El país dispone de tres plantas de desalinización con una capacidad combinada de 590.000 millones de metros cúbicos. Con esta cifra se cubre en la actualidad el 30% de las necesidades de agua, mientras que la previsión de crecimiento calcula que, pese al aumento de la demanda, ese porcentaje de mantendrá estable al menos hasta 2060.

El problema de la desalinización como pilar para la economía circular integral se centra en su coste energético. En Singapur, han optado por dos métodos experimentales destinados a reducir el coste del proceso. Por un lado, mediante la electrodesioniación, que se basa en la utilización de campos eléctricos para la extracción de las sales. Y, por otro, a través del biomimetismo, que intenta reproducir los mecanismos naturales por los que algunos animales y plantas extraen agua dulce del agua de mar.

Esta dos estrategias se apoyan, a su vez, en la que es posiblemente su iniciativa más ambiciosa. NEWater es un proyecto de reciclaje de agua iniciado en el año 1998 y que en la actualidad cuenta con cinco diferentes plantas que con una producción de 780.000 metros cúbicos cubre en la actualidad el 40% de las necesidades actuales. Este proyecto permite el filtrado de las aguas recuperadas a través de microfiltración, ósmosis inversa y luz ultravioleta. La diferencia de tratamiento genera tanto agua para beber de uso urbano (de acuerdo al estándar de la Organización Mundial de la Salud) como agua no potable para usos industriales. El objetivo, igualmente para el año 2060, se centra en que la ampliación de capacidad de NEWater alcance a cubrir el 55% de las necesidades hídricas del país.

El objetivo de optimizar el gasto energético que genera todo este ciclo del agua, el país acaba de anunciar la construcción de Tuas Nexus, una instalación integrada de tratamiento tanto de agua como de residuos sólidos, cuya primera fase estará en marcha en 2025. Esta integración permitirá, en primer lugar, optimizar la ocupación del suelo, algo imprescindible en una isla como Singapur. Y, además, se basará en las sinergias entre ambas plantas, lo que permitirá entre otras cosas procesar y mezclar algunos residuos sólidos, como los alimentarios, para ser mezclados con los lodos resultantes de la depuración y mejorar así la producción de biogás. Tuas Nexus albergará de este modo el biorreactor de membranas más grande del mundo y será autosuficiente energéticamente, y se espera que incluso pueda aportar el exceso generado en la red eléctrica nacional. Se espera el resultado de la planta represente un ahorro de más de 200.000 toneladas de CO2 al año (el equivalente a 42.500 coches).

La estrategia del agua en este país se ha centrado además, en la concienciación. Diferente estrategia, han permitido que el consumo doméstico de agua per cápita se haya reducido de 165 litros por persona por día en 2000 a 141 litros por persona por día en 2018. El objetivo es reducirlo a 130 litros para 2030. Además de numerosas campañas, desde el gobierno se ha impuesto la obligatoriedad de que todos los escolares visiten, al menos una vez en su vida, las instalaciones de NEWater.

Mientras todo este proceso circular se pone en marcha de manera definitiva, se mantiene la recepción de agua importada de Malasia. Ambos países tienen un acuerdo por el que Singapur puede obtener hasta 1,14 millones de metros cúbicos del malayo río Johor. En 2061, sin embargo, este acuerdo llega a su fin. Por ello, todas las previsiones del gobierno se centran en el año 2060, con el objetivo de eliminar esa dependencia gracias a la economía circular.

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