Soluciones regenerativas avanzadas para áreas mediterráneas: cerrando el círculo a través del proyecto HYDROUSA

Los países de la cuenca mediterránea se enfrentan a graves barreras que hay que superar para fomentar el desarrollo ambiental y económico, con los recursos de agua superficial y subterránea distribuido de manera irregular. La agricultura es el principal consumidor de agua en el Mediterráneo (> 72% del consumo total). Además, la alta actividad turística durante los meses de verano entra en contraste con la agricultura y pone un fuerte acento en las limitadas reservas de agua en cuanto a cantidad y calidad. A menudo, las zonas remotas ni siquiera tienen acceso al agua. Soluciones más tradicionales como las plantas de desalinización siguen siendo la opción más utilizada en muchos casos, pero con requerimientos energéticos elevados y producción de cantidades no valorizadas de salmuera. Por otro lado, el uso en exceso de aguas subterráneas para el riego provoca intrusión salina y la reducción de los rendimientos de las cosechas. Sin embargo, las plantas de tratamiento de aguas residuales, en la medida que existen, son a menudo demasiado sobrecargadas y el uso de aguas regeneradas no se practica en la mayoría de las regiones mediterráneas. 

La nueva regulación de la UE en aguas regeneradas se centrará en la reutilización agrícola, sin permitir en ningún caso la reutilización directa para consumo humano. España es uno de los pocos países de la UE que regulan la reutilización de aguas residuales, en particular para usos agrícolas e industriales. 

Se necesitan conceptos avanzados para mitigar el problema del estrés hídrico en términos de descentralización, donde sea útil, separación de las fuentes y recuperación de los recursos. Dos conceptos han ido creciendo de manera exponencial últimamente: la economía circular y las soluciones basadas en la naturaleza. La economía circular es una filosofía basada en la reducción, reutilización y recuperación y, aplicada a las aguas regeneradas, con especial enfoque hacia la reutilización, recuperación y reducción de agua, de nutrientes y energía. Le soluciones basadas en la naturaleza, por otro lado, son acciones para proteger, gestionar de manera sostenible y restaurar ecosistemas naturales o modificados abordando al mismo tiempo los retos sociales y proporcionando beneficios humanos y de biodiversidad. Los conceptos de economía circular, de descentralización y de soluciones basadas en la naturaleza aplicados a la regeneración de agua se deben evaluar de forma integrada y pueden representar una solución eficaz también para el Mediterráneo.

En este contexto se sitúa el proyecto europeo HYDROUSA (Horizon 2020, www.hydrousa.org, 2018-2022), con 27 socios altamente competentes y un presupuesto total financiado de casi 10 M€ (presupuesto total de 12M€).

El desafía del proyecto HYDROUSA

El desafío central de HYDROUSA es cerrar el ciclo de nutrientes, y en general abordar el concepto de economía circular, que actualmente es incompleto o inexistente en el contexto de escasez de agua y/o del Mediterráneo, y que se también puede extrapolar a muchos escenarios. La conversión del agua residual para fertirrigación podría disminuir la dependencia de las importaciones de fertilizantes, generar empleos verdes locales y disminuir los impactos ambientales negativos de contaminación de las aguas residuales. Podemos aprender de los errores de las generaciones anteriores y usar tecnologías antiguas basadas en la naturaleza y combinarlas con las tecnologías de la información (TIC) modernas. Se pretende resolver el problema del suministro de agua y del agua residual, la biodiversidad y la pérdida de nutrientes, la disponibilidad de puestos de trabajo (sobre todo en temporada turística alta) y las dificultades infraestructurales en la temporada turística.

Objetivos y actividades

El objetivo principal de HYDROUSA es ofrecer un conjunto de soluciones que sean fácilmente adaptables y replicables a otras posibles circunstancias en todo el mundo.

HYDROUSA proporcionará soluciones innovadoras, regenerativas y circulares para:

(1) la gestión del agua basada en la naturaleza de las zonas costeras del Mediterráneo y el cierre de los circuitos de agua; 
(2) el tratamiento de las aguas residuales y la recuperación de nutrientes, suministrando agua dulce a partir de fuentes de agua no convencionales; 
(3) fomentar las economías locales, basadas en cadenas de valor circulares. Los servicios proporcionados conducen a una situación de beneficio mutuo para la economía, el medio ambiente y la comunidad dentro del nexo agua-energía-alimentos-empleo.

HYDROUSA pretende revolucionar las cadenas de valor del agua en las áreas del Mediterráneo, y más allá, desde la extracción de agua hasta el tratamiento y la reutilización de aguas residuales. Los circuitos de agua de HYDROUSA incluirán agua de fuentes no convencionales, incluidas aguas residuales, agua de lluvia, agua de mar, aguas subterráneas y agua de vapor, todo lo cual resultará en productos recuperados y comercializables. HYDROUSA demostrará a gran escala la viabilidad y sostenibilidad de tecnologías de tratamiento de agua innovadoras y de bajo costo para recuperar agua dulce, nutrientes y energía de aguas residuales, sal y agua dulce del agua de mar y agua dulce del vapor de agua atmosférico. Se aplicarán soluciones de conservación del agua, incluido el almacenamiento de acuíferos y prácticas agrícolas sostenibles, incluida la fertirrigación.

Las soluciones tecnológicas de HYDROUSA se están instalando in situ durante varios años en 6 sitios de demostración en las islas griegas de Lesbos, Mykonos y Tinos. Habrá soluciones que se basan en el "biomimetismo" (inspiradas en la naturaleza) o de baja tecnología combinadas con tecnología de punta y TIC para crear un suministro de agua dulce seguro, confiable e higiénico. Se combinará entonces la mano de obra calificada tradicional con la integración moderna de las TIC en sistemas de automatización avanzados e inteligentes. 

No se requieren cadenas de suministro complejas para la recuperación de recursos, ya que los productores participan directamente como consumidores de productos derivados. Se pretende cambiar la forma de interacción con el agua, los alimentos y la energía y se pretende establecer el nexo agua-energía-alimentación-empleo creando puestos de trabajo, potenciando la economía y asegurándose de que la comunidad y los grupos de interés estén comprometidos. 

Se están estudiando las legislaciones nacionales y europeas, identificando los obstáculos que deben abordarse a nivel de la UE y fuera de la UE. Se estudiará el impacto social, incluidos los factores sociales, la participación ciudadana y la satisfacción del cliente y la aceptación del público. La participación de la población afectada y de los grupos de partes interesadas es un importante punto focal de HYDROUSA, que garantizará la implementación exitosa y la innovación continua incluso después del final del proyecto. La producción de agua dulce para la agricultura creará puestos de trabajo regionales y una serie de beneficios económicos. 

HYDROUSA replicará, ya durante el proyecto mismo, su concepto en tantos otros lugares como sea posible s para difundir sus buenas prácticas ya durante el proyecto mismo. Se establecerán planes detallados de implementación técnica y financiera para su replicación en 25 ubicaciones adicionales en todo el mundo.

El proyecto HYDROUSA y el ICRA

El ICRA (www.icra.cat) es un centro de Investigación de Cataluña (CERCA) y se inauguró el 7 de octubre de 2009, celebrando en estos días sus primeros 10 años. Es un referente internacional multidisciplinario que apuesta por la investigación e innovación para el usa sostenible del agua: en materia de recursos hídricos, calidad del agua (química, microbiológica, ecológica, etc.), tecnologías de tratamiento y de evaluación y transferencia de este conocimiento a la sociedad y al tejido empresarial e industrial, promoviendo una perspectiva mediterránea. 

Dos áreas del ICRA están involucradas en HYDROUSA: el Área de Tecnología y Evaluación (tecnologías de tratamiento de agua y aguas residuales, economía circular, optimización de energía, evaluación de impacto ambiental) y el Área de Calidad del Agua (destino y mecanismos de acción de los microcontaminantes y elementos patógenos en aguas naturales y reutilizadas, genes de resistencia antibiótica). El equipo investigador del proyecto incluye Gianluigi Buttiglieri (IP), Sara Rodriguez-Mozaz, Marc Castaño, Lucia Gusmaroli, Ignasi Rodriguez-Roda, Carles Borrego, Jose Luis Balcazar, Maite Pijuan.

Las actividades principales para el ICRA en el proyecto HYDROUSA son:

• Estudiar la presencia de los microcontaminantes orgánicos, a lo largo del ciclo del agua y en la parte comestible de verduras y plantas regadas con agua regenerada, así como la resistencia antibiótica bacteriana para determinar los efectos potenciales de la fertilización con aguas residuales regeneradas;

• Evaluar el rendimiento de las soluciones propuestas en las islas de Grecia, identificando la reutilización más adecuada, evaluando el riesgo ambiental y de seguridad alimentaria;

• Estudiar sitios de replicación teórica en España (Baleares y Canarias) y Portugal en colaboración con el Catalan Water Partnership (www.cwp.cat).

PECULIARIDADES DEL PROYECTO. En el consorcio, coordinado por la universidad NTUA de Atenas, hay un amplio espectro de organizaciones involucradas en la gestión del agua, actividades agrícolas, TIC y empresas, marketing y diseminación a lo largo de toda la cadena de suministro de agua: PYMEs, ONG, organismos reguladores y usuarios finales, universidades y centros de investigación. Las tecnologías se han desarrollado y probado al menos a escala piloto. Un factor crítico para el éxito del proyecto es el funcionamiento adecuado de los sitios de demostración y por eso los socios locales, con experiencia, se encargarán de la operación de los sitios de demostración. El proyecto muestra una combinación de infraestructuras ecológicas para aprovechar los beneficios de las plantas, mientras se cierran los circuitos del sistema. Se pretende generar crecimiento ecológico con un mercado existente y exigente, y a la vez se restaurarán los ecosistemas y se reorganizará la producción de alimentos tal como la conocemos y se convertirá un problema en una solución.

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