¿Cuánta agua consume una lavadora industrial? ¿Qué cantidad de energía se necesita para lavar kilos y kilos de ropa o textiles? En sectores como lavanderías, hoteles, restaurantes y hospitales, entre otros, la demanda de agua para este fin es constante. 

En el caso concreto de los hospitales, alrededor del 50% del consumo de agua se emplea en la lavandería y de media requieren entre 400 y 1200 litros por cama y día, según científicos del grupo de investigación ‘Metalurgia e Ingeniería de los Materiales’ de la Universidad de Sevilla, que han estudiado este escenario y para darle una respuesta, han desarrollado un sistema que descontamina aguas residuales de lavanderías.

La tecnología combina una membrana que funciona como un filtro y un reactor que emplea procesos químicos para degradar restos orgánicos a partir de luz solar.

Con el objetivo de minimizar el impacto ambiental y reutilizar este bien finito, los expertos andaluces, en colaboración con la Universidad Técnica de Dinamarca, han diseñado una tecnología que combina una membrana que funciona como un filtro y un reactor que emplea procesos químicos para degradar restos orgánicos a partir de luz solar. “La novedad de esta tecnología es su alta capacidad de filtración empleando un bajo consumo energético y la posibilidad de reutilizar el agua depurada en nuevos ciclos de lavado”, confirma a la Fundación Descubre Víctor Candelario, investigador de la Universidad de Sevilla y responsable del estudio.

Para obtener estos resultados, los investigadores diseñaron un proceso de depuración y reutilización de aguas residuales de lavanderías basado en la eliminación de contaminantes según su tamaño y seguidamente por descomposición a través de fotocatálisis. “Esta técnica se basa en la economía circular para reutilizar un bien finito como el agua. Es decir, planteamos el uso continuado del agua depurada aplicando una metodología que no produce residuos, sino todo lo contrario. Además, el reactor empleado requiere menos consumo de energía que un equipo de filtración convencional”, explica el investigador de la Universidad de Sevilla.

Víctor Candelario, investigador de la Universidad de Sevilla y responsable del estudio.

De este modo, el sistema utiliza, por un lado, una membrana cerámica resistente a temperaturas altas y a la corrosión que actúa como un filtro, lo que la hace útil para la filtración de agua y la eliminación de partículas finas, como los microplásticos. Los poros de este material impiden el paso de estos compuestos y los acumula para su posterior degradación. 

Sin embargo, otros más pequeños, como los nanoplásticos, superan esta barrera y requiere un proceso químico que los descomponga. Para ello, los expertos han incorporado un reactor fotocatalítico que identifica minúsculos compuestos orgánicos presentes en el agua, y con ayuda de la radiación de la luz los elimina casi al completo.

Ensayos en laboratorio y en una lavandería de hospital

Para demostrar estos resultados, los expertos realizaron pruebas en el laboratorio y escalaron el ensayo a escala real, concretamente aplicaron la tecnología diseñada en una lavandería industrial de un hospital en Copenhague, Dinamarca.

Con este sistema, los expertos han conseguido degradar restos de fármacos y otros compuestos del agua.

En primer lugar, prepararon una solución sol-gel transparente donde sumergieron la membrana y después lo introdujeron en un horno para endurecerla. De esta forma, crearon una capa sólida que elimina cualquier compuesto orgánico. Tras este prefiltrado, obtuvieron el reactor para degradar los contaminantes acumulados. 

Con este sistema, los expertos han conseguido degradar restos de fármacos y otros compuestos del agua. “Probamos en laboratorio y en la lavandería de un hospital danés, y con ambas herramientas conseguimos depurar con éxito el 96% de los microplásticos y más del 98% de los sólidos suspendidos, es decir, componentes que no llegaron a disolverse en agua y la enturbian”, apunta este investigador. 

Rentabilidad y sostenibilidad

Tras la fase de experimentación, los expertos analizaron los costes económicos y ambientales de la tecnología diseñada. Confirmaron que este sistema, además de promover la reutilización de aguas residuales de lavanderías industriales con un consumo de energía bajo, reduce el gasto y la huella de carbono del proceso.

La estimación de costes demostró que la degradación fotocatalítica combinada con técnicas tradicionales, es decir, relavado y limpieza química, es más económica que el uso de estas técnicas por separado. “Evita incrustaciones irreversibles, reduciendo la frecuencia y el desperdicio de productos químicos”, apunta Candelario.

Membranas tras filtración sin luz y con luz.

Asimismo, y según las conclusiones de este estudio, el agua tratada podría obtenerse a un coste menor que el del agua dulce. “Esto permitiría la reutilización del agua en el propio ciclo del túnel de lavado en la lavandería del hospital, avanzando hacia el logro de un vertido neto cero de líquidos y contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas para el agua limpia y la acción climática”, señala Candelario. 

En estos tiempos donde cada gota cuenta, la ciencia y la tecnología proponen alternativas para preservar un bien finito como el agua, que pese a las lluvias de las últimas semanas, es un recurso natural y vital del que debemos garantizar su disponibilidad en el futuro.

Más información en #CienciaDirecta: Diseñan un sistema que elimina microplásticos de las aguas residuales de lavanderías y permite su reutilización