Investigadores de la Universitat de València están diseñando redes inteligentes para optimizar el funcionamiento de las plantas de depuración y desalinización de aguas.

El Grup de Sistemes d’Informació i Comunicacions (GSIC) del Institut de Robòtica i TIC (IRTIC) del Parc Científic de la Universitat de València coordina el proyecto europeo Hydrobionets, dotado con 3,5 millones de euros para tres años, con objetivo de desarrollar, por primera vez a nivel mundial, una red inteligente interconectada inalámbrica de biosensores y bioactuadores capaz de controlar la actividad de las bacterias, determinar la inyección óptima de biocidas y, en consecuencia, mejorar de manera importante la eficiencia de estas instalaciones.

La plataforma de investigación, que acaba de ponerse en marcha este otoño, está constituida por un equipo multidisciplinar internacional en el que, además de la Universitat de València, participan el Centro Nacional de Microelectrónica del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y diversos centros de investigación de Suecia, Hungría, Grecia y Gran Bretaña, además de la empresa Acciona Agua.

El vicerrector de Investigació i Política Científica de la Universitat de València, Pedro Carrasco, ha presentado hoy este proyecto, junto con la directora técnica de la Oficina de Projectes Europeus (OPER), Àngels Sanchis y el coordinador de Hydrobionets, Baltasar Beferull. Carrasco ha destacado que se trata de una investigación “no sólo pionera, sino una muestra más de la transferencia de conocimiento desde la Universitat hacia la sociedad, en este caso, con la promoción de mejoras en los ámbitos de la economía y la sostenibilidad”.

Este compromiso social también se refleja “en el liderazgo de iniciativas europeas”, según Sanchis, quien ha subrayado que de los cuatro proyectos del programa Idea logrados por la Comunitat Valenciana en el 7º Programa Marco, tres de ellos son gestionados por la Universitat de València. Hydrobionets, por su parte, integrado en el programa de Cooperación transnacional, “ya se avanza al espíritu del próximo programa marco europeo, Horizon 2020, que priorizará la ciencia más aplicada y donde las nuevas tecnologías de la información van a ser fundamentales”, ha insistido Àngels Sanchis.

El director del GSIC y coordinador de Hydrobionets, Baltasar Beferull, explica que la meta fundamental de esta iniciativa es “incrementar sustancialmente la productividad de la plantas y reducir los costes, tanto por el aumento de la durabilidad de las membranas de ósmosis, en el caso de la desalinización, y de los biorreactores en las estaciones de depuración de aguas residuales, como también por la utilización mucho más precisa de productos químicos”. De manera adicional, como apunta Beferull, esta nueva red también permitirá “una mejor gestión de las instalaciones puesto que hará posible acceder y visualizar los diferentes procesos con más eficiencia”.
Herramientas de nueva generación

Esta investigación implica el desarrollo de varias herramientas y dispositivos, como, por ejemplo, herramientas algorítmicas y teóricas para entender las capacidades y limitaciones de las redes, dispositivos de multisensor y multiactuación con capacidad de desinfección, de computación o comunicación inalámbrica, entre otras.

Además, se definirá la arquitectura de la red y los protocolos para su interconexión entre los nodos y con la infraestructura de las plantas, mientras que la validación de esta red inteligente interconectada inalámbrica de biosensores para el control microbiológico será validada en instalaciones de Acciona Agua.

Baltasar Beferull argumenta que la red Hydrobionets permitirá “predecir y evitar la obstrucción causada por bacterias que obstruyen o deterioran las membranas de ósmosis en plantas de desalinización; controlar la actividad bacteriana en las plantas de depuración y optimizar el uso de productos químicos en la limpieza de membranas, así como también el gasto energético”.

“Calculamos que podremos reducir hasta un 45% los costes vinculados a la desalinización del agua, mientras que se rebajará un 10% el consumo de energía, un 15% el uso de químicos y un 25% el cambio de membranas”, añade el investigador de la Universitat de València. Así, para una planta con una producción de 100.000 metros cúbicos al día, se ahorrarían un mínimo de 625.000 euros al año en energía, 270.000 euros anuales en reactivos y 195.000 euros en reposición de membranas.

En cuanto a las instalaciones de depuración de aguas residuales, Hydrobionets hará posible reducir la demanda energética un 74%, por lo tanto, en una planta con una producción de 20.000 metros cúbicos al día y un coste de la energía de 0,12 euros kilovatio/hora se conseguiría un ahorro a partir de los 150.000 euros al año.

Por otra parte, este proyecto también analizará la utilidad de la nueva tecnología desarrollada durante los próximos tres años en aplicaciones diversas como, por ejemplo, el control de la calidad de los alimentos o del aire, el funcionamiento de las plantas de biogás, la monitorización de la salud humana o mecanismos de defensa contra actos de bioterrorismo.