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Applying circular economy solutions in industrial wastewater management: request of SME Associate to develop the necessary energy simulation tools for recovery of waste heat from industrial operations

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Convertir las aguas residuales en una oportunidad

La competencia global por el agua es cada vez mayor y se espera que esto acarree consecuencias económicas, medioambientales y geopolíticas. La desalinización ofrece una solución prometedora para las crisis hídricas, pero las tecnologías actuales se asocian con un importante impacto medioambiental, dando como resultante unos efluentes conocidos como salmuera.

Cambio climático y medio ambiente icon Cambio climático y medio ambiente

De acuerdo con la Unidad de Coordinación del Plan de Acción para el Mediterráneo de las Naciones Unidas, los análisis señalan que una de las dos principales amenazas para el medio ambiente en el Mediterráneo es la contaminación causada por el aumento del número de plantas de desalinización y los efectos de los vertidos de salmuera sobre el Mar Mediterráneo. El Dr. Dimitris Xevgenos, director administrativo de SEALEAU, la empresa responsable del proyecto financiado con fondos europeos BRINE MINING, explica: «El proyecto SOL-BRINE ha desarrollado un sistema piloto de tratamiento de salmuera que ha sido diseñado de acuerdo con el principio de vertido líquido cero (ZLD). El sistema piloto tiene capacidad para tratar dos metros cúbicos diarios de salmuera procedente de la desalinización de agua marina y consta de tres pasos de tratamiento: un evaporador, un cristalizador y un secador. Los requisitos energéticos se cubren mediante energía solar». SOL-BRINE recibió un reconocimiento en los premios LIFE anuales y el Dr. Xevgenos señala con orgullo que el proyecto ha ido seleccionado como el mejor de 4 306 proyectos LIFE puestos en práctica durante los últimos 25 años, dentro de la categoría de medio ambiente. El proyecto BRINE-MINING se basa en los hallazgos y los resultados de SOL-BRINE y los aplica a las aguas residuales industriales. Esto es posible gracias al modelado por software y a la implicación de las partes interesadas con el objetivo de promover soluciones basadas en la economía circular. «Queremos aplicar en entornos industriales la tecnología innovadora desarrollada en nuestros proyectos anteriores de la UE, a la vez que explotamos el calor residual disponible». Para las industrias, esto significa que se eliminarán las limitaciones actuales para el aumento de la capacidad de producción debido a las normativas sobre vertido de aguas residuales. Por otra parte, también representa una oportunidad para aumentar la capacidad de producción. SEALEAU identificó oportunidades para trasladar los resultados a distintos sectores industriales por medio de una herramienta de software desarrollada en el marco del proyecto. Esta herramienta ofrece un sólido cálculo de los parámetros tecno-económicos de los casos industriales, así como de las posibilidades de integración con el calor residual, y se sigue utilizando para desarrollar proyectos innovadores. «Hasta el momento, hemos realizado tres estudios de casos: dos industrias de transformación en los Países Bajos y un caso de una mina de carbón en Polonia». Pensar en las aguas residuales como un recurso y no como un problema Se estima que el 20-50 % de la energía empleada en procesos industriales se pierde en forma de gases de escape calientes, agua de refrigeración y pérdidas de calor en equipos y productos. «Podemos integrar esta forma de energía en nuestros procesos y ofrecer un método rentable para producir agua. Al mismo tiempo, se recuperan valiosos minerales que pueden ofrecer otra importante vía de ingresos», explica el Dr. Xevgenos. SEALEAU ayuda a las industrias a ofrecer agua procesada a partir de otras fuentes distintas a los recursos hídricos locales. Esto alivia el estrés hídrico local y reduce la competencia por el agua entre la industria y otros usuarios del agua, como los ciudadanos y el sector agrícola. «Al usar nuestra tecnología, las industrias aumentarán su eficiencia hídrica y mejorarán su rendimiento en cuanto a la responsabilidad social de las empresas», añade el Dr. Xevgenos. El tratamiento de aguas residuales desarrollado por SEALEAU incluye tres fases con un evaporador, un cristalizador y un secador. El evaporador participa en dos procesos consecutivos que se llevan a cabo a niveles descendientes de presión, lo que da lugar a la producción de dos corrientes: un vapor de agua que se condensa y recupera como agua dulce, y una concentración de partículas, como la salmuera, que se aparta. La corriente concentrada pasa a una unidad de cristalización para formar una suspensión líquida. Lo fundamental en este momento es el mantenimiento de la eficiencia energética mediante el uso combinado de tecnología de vacío y de una bomba de calor. Posteriormente, la suspensión líquida se seca utilizando energía solar.

Palabras clave

BRINE-MINING, tratamiento de aguas residuales, SEALEAU, salmuera, suspensión líquida, calor residual, industria, economía circular

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