Biofiltros y microalgas, nueva tecnología natural para depurar aguas subterráneas contaminadas
Un consorcio científico-tecnológico ha demostrado la eficacia estacional de un sistema pionero con microalgas y biofiltros para eliminar nitratos, pesticidas y antibióticos del agua subterránea contaminada, con impacto potencial en zonas rurales europeas
- 1465 lecturas
La contaminación del agua subterránea, recurso esencial para el consumo humano y la salud de los ecosistemas, representa un desafío crítico, especialmente en regiones agrícolas y ganaderas. Su creciente carga de nitratos, pesticidas y antibióticos no solo afecta la calidad del agua, sino que también aumenta el riesgo de generar resistencia antimicrobiana, un problema de salud pública de escala global.
En este contexto, el proyecto europeo Life SPOT, liderado por un consorcio compuesto por el IDAEA-CSIC, el IRTA, Eurecat y las empresas Facsa, Protecmed y Nenuphar, ha demostrado por primera vez el rendimiento estacional de una tecnología basada en la naturaleza que combina microalgas, bacterias y biofiltros orgánicos para tratar aguas contaminadas.
Tecnología innovadora a escala piloto
Dos plantas piloto fueron instaladas para validar esta solución: una en las instalaciones del IRTA en Caldes de Montbui (Barcelona) y otra en la planta potabilizadora de Nules (Castellón). Ambas emplean un sistema que integra un fotobiorreactor de microalgas con bacterias y un biofiltro compuesto de corcho y madera.
Esta combinación permite tratar aguas subterráneas con niveles de nitratos de hasta 400 mg/L, junto con la presencia de microcontaminantes como pesticidas y antibióticos. “El sistema ha conseguido eliminar hasta un 98 % de los nitratos, dependiendo de la estación del año, y más del 90 % de los pesticidas y antibióticos de manera consistente”, afirma Víctor Matamoros, investigador del IDAEA y líder del estudio. Según destaca, aunque las microalgas cumplen una función clave, “es en el biofiltro de corcho y madera donde se produce la mayor desnitrificación”.
Un análisis metataxonómico del IRTA ha permitido caracterizar la diversidad y actividad de los microorganismos implicados. El estudio revela que la degradación de los pellets de madera favorece la desnitrificación heterótrofa anaerobia, proceso biológico mediante el cual las bacterias reducen el nitrato a nitrógeno molecular sin necesidad de oxígeno. Esta actividad simultánea permite una eliminación significativa de contaminantes directamente en el biofiltro.
Una tecnología circular y segura
Además de tratar el agua, la biomasa de microalgas generada en el proceso ofrece nuevas oportunidades. Puede utilizarse como fertilizante orgánico o materia prima para biogás, integrándose así en un modelo de economía circular. Los análisis demuestran que esta biomasa no acumula contaminantes, reforzando su viabilidad agrícola.
Para verificar la seguridad del agua tratada, se realizó una prueba en una granja experimental, donde se suministró agua a conejos durante 21 días. No se detectaron efectos negativos en su salud ni residuos de antibióticos o genes de resistencia en las heces, según estudios conjuntos del IRTA y el IDAEA-CSIC.
Ventajas frente a tecnologías convencionales
Frente a métodos tradicionales como la ósmosis inversa o el carbón activado, eficaces pero costosos y generadores de residuos, esta tecnología natural representa una alternativa económica y sostenible, especialmente para zonas rurales y aisladas. El diseño cerrado del biofiltro permite procesar mayores volúmenes de agua, con mayor eficiencia.
“Con una columna de biofiltro cerrada, el agua atraviesa diferentes capas enriquecidas con bacterias que eliminan nitratos y otros contaminantes”, explica Carme Biel, investigadora del IRTA y coordinadora del proyecto.
Aunque actualmente, al tratarse de plantas piloto, los costes operativos son elevados, el uso exclusivo del biofiltro permitiría una reducción significativa de los equipos y del consumo energético.
Impacto potencial y perspectivas futuras
Para David Sánchez, investigador de Eurecat, los beneficios son claros: “el estudio confirma que esta tecnología es clave para áreas remotas, al evitar los problemas de gestión de rechazos asociados a la ósmosis inversa o resinas”. Añade además que, desde el punto de vista económico, el sistema ya resulta más competitivo que otros y su coste podría reducirse aún más mediante la venta de biomasa o la obtención de créditos de carbono.
Desde su inicio en 2019, el proyecto Life SPOT ha demostrado la viabilidad técnica, ambiental y económica de este enfoque natural, aplicándolo con éxito en tres zonas afectadas por contaminación agrícola: Nules (Castellón), Caldes de Montbui (Barcelona) y Perpiñán (Francia).
Gracias a estos avances, se estima que esta tecnología podría beneficiar a más de 20 millones de personas en zonas rurales de Europa, ofreciendo una solución sostenible, replicable y respetuosa con el medio ambiente para la producción de agua potable.
