De lodo a bioplásticos

¿Qué ocurriría si los lodos de depuradora pudieran constituir la base de bioplásticos sostenibles?

Esta es precisamente la cuestión que aborda PHA2USE, una colaboración innovadora en la que autoridades hídricas neerlandesas, socios tecnológicos y la industria trabajan conjuntamente para generar nuevo valor a partir de corrientes de aguas residuales. Como parte de este proyecto, Colubris, en estrecha colaboración con Waterschap Brabantse Delta, desarrolló una instalación piloto para la acidificación de lodos. Actualmente, la instalación piloto funciona en la planta de tratamiento de aguas residuales de Nieuwveer, en Breda, y se centra en transformar los lodos de depuradora en ácidos grasos, un paso crucial hacia la producción de biopolímeros PHA.

Para Bart Joosse, tecnólogo sénior de la cadena del agua en Waterschap Brabantse Delta, el proyecto representa mucho más que innovación tecnológica. Se trata de crear un futuro circular para el tratamiento de aguas residuales.

De lodo a materias primas valiosas
“Todo lo que las personas descargan por el inodoro o vierten en el alcantarillado acaba finalmente en los lodos”, explica Joosse. “Una parte se descompone durante el tratamiento, pero una proporción considerable del material orgánico permanece. Lo que hacemos aquí es convertir esos lodos en ácidos grasos. A partir de esos ácidos grasos se pueden producir posteriormente PHA, un biopolímero biodegradable.”
El concepto se basa en años de investigación previa. En las primeras fases del proyecto PHA2USE, la atención se centró en convertir ácidos grasos en PHA, como en una planta de demostración en Dordrecht. Allí se probaron diversas corrientes residuales, incluidos lodos y corrientes residuales industriales.
“Ahora entendemos bastante bien la etapa de conversión de ácidos grasos en PHA”, afirma Joosse. “El reto actual consiste en optimizar la etapa previa: producir ácidos grasos de manera eficiente a partir de lodos de depuradora.”

'Si los bioplásticos, como el PHA, sustituyen una parte de los plásticos convencionales, también podremos reducir, en última instancia, la cantidad de microplásticos en el medio ambiente.'
Bart Joosse | Waterschap Brabantse Delta

Escalar la investigación de laboratorio a la práctica
Según Joosse, pruebas de laboratorio anteriores demostraron que existen grandes diferencias en los rendimientos de ácidos grasos entre distintos tipos de lodos y plantas de tratamiento de aguas residuales. Por ello, resultó esencial realizar pruebas prolongadas a escala piloto.

“No se puede basar una instalación de varios millones de euros en los resultados de una prueba de laboratorio de un litro”, explica. “Por eso, este proyecto se centra en ensayos a mayor escala y durante un período más prolongado. Queremos comprender la influencia de las estaciones, las precipitaciones, la composición de los lodos y las condiciones operativas.”

Para hacer posible esta siguiente fase, Colubris reutilizó dos reactores de digestión existentes de 3,5 m³ que anteriormente se habían utilizado en un proyecto piloto de hidrólisis térmica. Mediante la optimización de la instalación y su adaptación para la acidificación de lodos, el proyecto piloto pudo llevarse a cabo de manera eficiente y plenamente en consonancia con las ambiciones circulares del proyecto.
La instalación piloto funcionará durante seis meses en Breda antes de trasladarse a la planta de tratamiento de aguas residuales de Eindhoven, donde los ácidos grasos producidos se utilizarán como materia prima para la producción de PHA.

Una alternativa circular a los plásticos de origen fósil
Para las autoridades hídricas, el proyecto no se limita a la innovación, sino que también trata de sostenibilidad y recuperación de materias primas.
“Actualmente, digerimos los lodos principalmente para producir biogás”, afirma Joosse. “Esto tiene valor porque genera energía y calor sostenibles. Aquí, en Breda, suministramos calor a cientos de viviendas. Sin embargo, transformar los lodos en biopolímeros genera un producto de mucho mayor valor y, al mismo tiempo, contribuye a la circularidad.”

Los beneficios ambientales van aún más allá. A diferencia de los plásticos tradicionales de origen fósil, el PHA es completamente biodegradable y no contribuye a la contaminación por microplásticos. “Esta es una de las razones principales por las que vemos tanto valor en esta tecnología”, explica Joosse.

Colaboración basada en la flexibilidad y una comunicación directa
Para Colubris, la instalación piloto encaja perfectamente con el creciente enfoque en tecnologías innovadoras para el tratamiento de aguas residuales y lodos en aplicaciones municipales. A lo largo del proyecto, la estrecha colaboración entre todos los socios ha vuelto a resultar esencial.
“Con las instalaciones piloto siempre surgen desafíos”, afirma Joosse. “Pueden aparecer fugas, obstrucciones o ajustes operativos; es parte del proceso.

Lo importante es cómo se resuelven esos desafíos de forma conjunta.” Esta forma conjunta de trabajar ha dado lugar a una sólida colaboración entre el equipo del proyecto, los operadores y los ingenieros de Colubris.

'La colaboración con Colubris es muy agradable gracias a las líneas de comunicación directas y a su disposición para aportar soluciones muy prácticas.'
 Bart Joosse | Waterschap Brabantse Delta

 

Mirando hacia el futuro
El próximo año será crucial para determinar el potencial futuro de la tecnología. Los resultados de los proyectos piloto en Breda y Eindhoven constituirán la base para evaluar si la implementación a gran escala es técnica y económicamente viable.
“La pregunta más importante es cuántos ácidos grasos podemos producir de forma constante a partir de los lodos”, explica Joosse. “Eso determinará en última instancia si podemos desarrollar un caso de negocio sólido para instalaciones de mayor tamaño en el futuro.”
Incluso más allá de la producción de PHA, los ácidos grasos obtenidos pueden ofrecer oportunidades adicionales en el tratamiento de aguas residuales, por ejemplo, para apoyar los procesos de eliminación de nitrógeno.
Para Colubris, este proyecto demuestra cómo la innovación tecnológica, el pensamiento circular y las colaboraciones sólidas se unen en soluciones prácticas para el futuro del tratamiento de aguas residuales.

Acerca Waterschap Brabantse Delta
Waterschap Brabantse Delta  es responsable de la calidad del agua, el tratamiento de aguas residuales y la gestión del agua en la parte occidental de la provincia de Brabante Septentrional. La organización invierte activamente en tecnologías circulares y sostenibles orientadas a recuperar materias primas valiosas de las corrientes de aguas residuales y a reducir el impacto ambiental.