La Universidad Pública de Navarra (UPNA), junto con la Asociación de la Industria Navarra (AIN) y la empresa pública Navarra de Infraestructuras Locales, S.A. (NILSA), han desarrollado un proyecto de investigación titulado “Sistemas combinados de foto y biocatalizadores magnéticos para el tratamiento terciario de contaminantes emergentes en aguas residuales” (T3CE), que busca desarrollar tecnologías alternativas para el tratamiento de aguas residuales.
Reunión de los investigadores de en las instalaciones de NILSA (EDAR Tudela). De izq. a dcha.: Itsaso Ilzarbe Senosiain (NILSA), Cristina Lecumberri Gárriz (AIN), Ángel Medrano (AIN), Cristina Gómez Polo (UPNA), Jairo Gómez Muñoz (NILSA), Juan Jesús Beato López (UPNA), Elisa Herrera (UPNA), Eduardo Ordoqui Huesa (UPNA), Saioa Sierra Fernández (UPNA), Oihana Errea (NILSA).
El objetivo general del proyecto es desarrollar nuevos sistemas combinados (foto y biocatalizadores magnéticos) para el tratamiento de aguas residuales, con el objeto de eliminar mezclas complejas de contaminantes emergentes. La iniciativa, liderada por AIN y coordinada por ADItech, ha recibido financiación del Gobierno de Navarra dentro de la convocatoria de Ayudas a agentes del SINAI (Sistema Navarro de Innovación) para la realización de proyectos de I+D colaborativos 2022.
Contaminantes emergentes
Los contaminantes emergentes (CE), también llamados contaminantes de preocupación emergente, son sustancias químicas o materiales que se detectan últimamente en las aguas gracias al avance que han experimentado las técnicas de cuantificación y análisis y cuya presencia puede suponer un riesgo para el medio ambiente y la salud humana.
Entre ellos, destacan los fármacos de uso humano o veterinario, como los antibióticos, plaguicidas y químicos utilizados en productos de limpieza o higiene personal. Hasta ahora, se trataba de compuestos que no estaban sometidos a una regulación específica que limitase su presencia en el agua, pero la nueva Directiva de la Unión Europea sobre Tratamiento de las Aguas Residuales Urbanas, aprobada en 2024, incorpora los denominados tratamientos cuaternarios, que son aquellos específicamente orientados hacia la eliminación de estos contaminantes. Esta directiva subraya la importancia de alcanzar estándares de agua más limpios y seguros, adecuándose a los desafíos emergentes de la contaminación acuática. Los tratamientos cuaternarios, entendidos como aquellos para eliminar los microcontaminantes presentes en las aguas residuales, serán de obligatoria implementación en las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) con más de 150.000 habitantes equivalentes.
Entre las tecnologías que se emplean para la eliminación de los contaminantes emergentes, los más utilizados se basan en técnicas de oxidación avanzada como la fotocatálisis, técnicas de adsorción sobre distintos materiales como el carbón activo, y técnicas de filtración como la ósmosis inversa, la ultrafiltración o la nanofiltración. Las técnicas convencionales basadas en tratamientos físico químicos o biológicos tienen un bajo rendimiento de eliminación de estos contaminantes.
El objetivo del proyecto es avanzar en el desarrollo de tratamientos cuaternarios para CE empleando dos líneas de actuación: biocatalizadores enzimáticos y semiconductores fotocatalíticos. Ambos sistemas tienen como elemento común un núcleo magnético basado en hierro que permite aumentar la eficacia del proceso mediante la separación del agente de tratamiento del agua tratada gracias a la acción de un campo magnético externo, evitando así una contaminación no deseada, pero también favoreciendo su reutilización en ciclos sucesivos disminuyendo el coste económico.
En este contexto, los equipos de investigación liderados por Saioa Burgui Erice y Cristina Lecumberri Gárriz, del grupo de Materiales Avanzados de AIN, y Cristina Gómez Polo y Juan Jesús Beato López, del Departamento de Ciencias y del Instituto de Materiales Avanzados y Matemáticas (INAMAT2) de la UPNA, han demostrado la eficacia de los procedimientos desarrollados a escala de laboratorio, trabajando en directa colaboración con la empresa NILSA en el escalado de dicho sistema con el fin de poder aplicarlo en depuradoras reales.