Mateo trabaja como gestor de una depuradora donde se emplean microalgas y bacterias para depurar agua. Una de sus labores consiste en verificar que estos microorganismos están “sanos” y en retirarlos cuando ya han removido todos los nutrientes del agua que han podido, depurándola en el proceso. 

Se trata de un equilibrio delicado que, en ocasiones, a Mateo le cuesta gestionar. Las microalgas tienen épocas en las que se desarrollan menos que otras, y a él le sería de utilidad saber cuánta biomasa tiene que retirar, dado que solicita su transporte a una biorrefinería que paga por ella y la transforma en biocombustible.

Reactores raceway utilizados en este tipo de procesos de tratamiento de aguas residuales con microalgas.

Para dar respuesta a la problemática de gestores como Mateo, un equipo de investigación de la Universidad de Almería perteneciente al Centro de Investigaciones de la Energía Solar (CIESOL, Almería) han desarrollado una aplicación móvil que simula el crecimiento de microalgas y bacterias depuradoras de aguas residuales. Este sistema, llamado ABACO-2 y en escala piloto, contiene datos sobre cómo se comportan estos microorganismos bajo distintas condiciones. Asimismo, permite predecir la cantidad de biomasa que se generará y los nutrientes que contendrá. Con esta información, los expertos pueden decidir a qué industria destinarla una vez empleada en los sistemas de depuración y obtener beneficio económico de su venta. 

Simulación

Normalmente, el agua contaminada se trata en las depuradoras convencionales. Estas cumplen su función, pero presentan desventajas como:

• El mal olor.
• Su alto consumo energético.
• La generación de lodos y residuos. 

El equipo científico explica que una solución para mejorar estos retos es la aplicación de consorcios de algas y bacterias, que recuperan contaminantes como el fósforo y el nitrógeno, y una vez alcanzado su límite, pueden reutilizarse en otras industrias como biofertilizante o como biocombustible.

Los investigadores han validado un método alternativo, más económico y circular, para el tratamiento de aguas residuales.

“El empleo de este consorcio de microorganismos para depurar aguas residuales supone una alternativa más económica que los procesos de depuración convencionales, dado que requiere menos energía, no emiten malos olores y, además, se puede obtener rendimiento económico del mismo”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Almería Gabriel Acién. 

Economía circular

Los expertos se centraron en este consorcio de microorganismos dado que las algas y las bacterias establecen una relación simbiótica, esto es, de beneficio mutuo. Las primeras producen oxígeno a través de la fotosíntesis y las segundas lo emplean para degradar la materia orgánica del agua. Además, las bacterias producen dióxido de carbono, elemento del que se alimentan las microalgas. De este modo, se genera el entorno con los requerimientos nutricionales que ambos necesitan para prosperar. 

Grupo de investigadores que han desarrollado este proyecto.

En el artículo publicado en  Water Research, los expertos explican que elaboraron una aplicación móvil con la finalidad de que personas como Mateo pudieran utilizar el simulador de forma rápida y sencilla, introduciendo una serie de datos básicos como la especie de bacteria y microalga, pH del agua (es decir, su acidez) y la temperatura, entre otros datos. 

Esquema simplificado de las interacciones que se producen en los consorcios algas-bacterias utilizados para el tratamiento de aguas residuales.

De este modo, con tan solo unos cuantos parámetros y un teléfono habilitado, Mateo podrá predecir el volumen de biomasa a transportar y la compensación económica por la misma. Todo ello gracias a la labor de los investigadores, que han validado un método alternativo, más económico y circular, para el tratamiento de aguas residuales.

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un simulador del crecimiento de microalgas depuradoras de aguas residuales con utilidad industrial