Innovación y reciclaje de membranas para el tratamiento de agua

El agua dulce es un bien escaso en nuestro planeta y cada día está más contaminada. Gracias a los grandes avances introducidos en la preparación de polímeros y membranas con altas prestaciones, esta tecnología se encuentra ampliamente asentada en la industria del tratamiento del agua. Las membranas de ósmosis inversa (OI) tienen una vida útil entre 5 y 10 años. Existen varios factores que contribuyen a que su vida útil no sea más extensa, como son el descenso del flujo de permeado por deposición de ensuciamiento (orgánico e inorgánico), la reducción del rechazo de sales y/o el aumento de la presión de trabajo. Todos estos elementos se traducen en un aumento considerable de los costes de operación en las plantas de tratamiento de agua. Así, cuando más de un 15% de las prestaciones de las membranas se ven reducidas de forma irreversible, las industrias las desechan y las sustituyen por módulos nuevos. Este hecho unido al continuo crecimiento de la tecnología de OI hace que la cantidad de módulos de membrana desechados por la industria del agua aumente de forma crónica e irreversible.

Por otro lado, la desalación se ha convertido en una alternativa a las fuentes de agua convencionales, especialmente en las regiones de Europa afectadas por estrés hídrico. En España, según la base de datos de AEDYR, hay instaladas más de 700 plantas de tratamiento con membranas de OI y se estima que en España más de 20.000 módulos de membranas comerciales son desechadas al año.

El objetivo principal del proyecto INREMEM “Innovación y reciclaje de membranas para el tratamiento de agua” fue el reciclaje de membranas deterioradas de OI (a escala de laboratorio) y su transformación en membranas para el tratamiento de agua de distintas procedencias: residuales, superficiales y disoluciones osmóticas. Para ello, se prepararon y validaron membranas para su uso en 5 técnicas diferentes empleando como punto de partida membranas recicladas: i) biomembranas (BM), ii) biorreactores de membrana (BRM), iii) osmosis directa (OD), iv) electrodiálisis (ED) y v) destilación en membrana (DM). Además, se llevó a cabo una completa recopilación de inventarios para la realización del análisis de ciclo de vida de la metodología de preparación de las diferentes membranas. De esta forma asentaron nuevas bases para el posible reciclaje indirecto de membranas de OI desechadas, contribuyendo al esfuerzo de la Unión Europea para crear una “sociedad del reciclado”, tal y como expresa la Directiva 2008/98/CE del Parlamento Europeo y del Consejo sobre residuos, aportando una ruta de gestión alternativa al depósito en vertederos de membranas de filtración de OI, cuando estas son inservibles, para continuar en los procesos de tratamiento de agua.

El proyecto INREMEM fue financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y al Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Fue un proyecto coordinado por el grupo de Tecnología de Membranas de IMDEA Agua en colaboración con el Departamento de Física Aplicada I de la Universidad Complutense de Madrid (UCM). Finalizado en 2019, ha sido recientemente valorado como muy satisfactorio por el Ministerio de Ciencia e Innovación, valorando positivamente, entre otros aspectos, el cumplimiento de los objetivos y la obtención de resultados muy relevantes a nivel científico y técnico, así como la internacionalización del grupo, las actividades de difusión y la destacada producción científica.

Como continuación del proyecto INREMEM se está llevando a cabo actualmente el proyecto INREMEM 2.0 “Tratamientos híbridos de aguas residuales basados en membranas recicladas con objetivo de descarga líquida cero”. Este proyecto también está coordinado por IMDEA Agua y cuenta con la participación de la UCM. En este proyecto se trata la combinación de diferentes sistemas híbridos basados en membranas (Biorreactor de membranas, nanofiltración, destilación por membranas y electrodiálisis) con el objetivo de tratar aguas residuales con alto contenido salino. En este sentido, la tecnología de membranas se acerca aún más a la economía circular. Además, se estudia la recuperación de compuestos valiosos del agua residual, como el agua, los nutrientes y otras sales, promoviendo el cambio de paradigma de ver el agua residual como un recurso al acercarse también al concepto de descarga líquida cero.

Más información: 

?Referencia INREMEM: CTM2015-65348-C2-1-R (MINECO/FEDER, UE)
Referencia INREMEM 2.0: RTI2018-096042-B-C21 (MCIU/AEI/FEDER, UE)