Tras cinco años de investigaciones, las Soluciones basadas en la Naturaleza que hemos desarrollado, optimizado y validado en el proyecto, mejoran la gestión circular del agua, reducen la contaminación y permiten la reutilización segura de recursos hídricos en ciudades de todo el mundo.

Fenómenos meteorológicos extremos, sequías, contaminación de los recursos hídricos, incremento de la demanda urbana y agrícola… Cada vez el sector del agua se enfrenta a mayores retos ambientales, tecnológicos, económicos y sociales. Por ello, las Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN) se han consolidado como una alternativa innovadora y sostenible que permite aumentar la disponibilidad y calidad de los recursos hídricos a nivel global.

Para contribuir a afrontar algunos de estos principales desafíos en la gestión del agua en entornos urbanos, en CETIM hemos liderado H2020 NICE que, tras cinco años de investigaciones, llega a su fin consolidando importantes avances en la optimización y validación de innovadoras Soluciones basadas en la Naturaleza. Hoy podemos confirmar que el proyecto ha permitido mejorar la gestión circular del agua, reducir la contaminación y promover la reutilización segura de recursos hídricos en varias ciudades de todo el mundo.

Del laboratorio a escala real

Con la colaboración de un consorcio internacional liderado por CETIM, H2020 NICE contó con una primera fase de investigación a escala laboratorio, destinada a la optimización de tecnologías, y una segunda fase de validación a escala real, donde todas las innovaciones fueron implementadas y evaluadas en distintos contextos urbanos.

Inicialmente, las soluciones desarrolladas en H2020 NICE se probaron en el laboratorio para optimizar los procesos físicos, químicos y biológicos que se aplican en el tratamiento del agua. En esta primera etapa, en CETIM identificamos materiales adsorbentes para su uso como sustratos en SbN y microorganismos, capaces de eliminar más del 90 % de contaminantes emergentes presentes en aguas residuales. En colaboración con todo el consorcio, también hemos llevado a cabo la optimización de jardines verticales para el tratamiento de aguas grises, la definición de estrategias de aireación en humedales construidos y la selección de especies vegetales con potencial biocida.

Así, generamos conocimiento clave sobre materiales, vegetación, microorganismos, configuraciones hidráulicas y condiciones óptimas de operación, que fue posteriormente transferido, adaptado y validado mediante la implementación de más de 15 sistemas piloto distribuidos en 13 ciudades de Europa y otras regiones del mundo. Solo en España se validaron varias tecnologías en cuatro ubicaciones diferentes:

• En Benalmádena (Costa del Sol) se instalaron jardines verticales para tratar aguas grises.
• En Talavera de la Reina (Toledo), se crearon diferentes configuraciones de humedales verticales innovadores para reducir significativamente la materia orgánica, sólidos suspendidos, nutrientes, patógenos y contaminantes emergentes, incluyendo compuestos farmacéuticos en aguas residuales urbanas.
• En Madrid y Algeciras (Cádiz), se probaron humedales híbridos destinados al tratamiento de aguas grises y escorrentía urbana con capacidad para producir agua apta para determinados usos de reutilización.

 

Estos pilotos han demostrado que la combinación de diferentes Soluciones basadas en la Naturaleza, como humedales, jardines de lluvia y jardines verticales, mejoran el rendimiento global del tratamiento del agua, aumentando la resiliencia frente a condiciones variables. Varios de los sistemas desarrollados alcanzaron niveles de eliminación superiores al 99% de microorganismos indicadores, importantes reducciones de materia orgánica, sólidos suspendidos y nutrientes, así como mejoras significativas en la eliminación de metales pesados y contaminantes emergentes, dependiendo de la configuración tecnológica implementada.

Además, desde CETIM realizamos el Análisis del Ciclo de Vida, Coste del Ciclo de Vida y Análisis Social del Ciclo de Vida para comprobar el impacto integral de estas tecnologías, su viabilidad para el tratamiento y la reutilización del agua, así como para su futura implementación y replicabilidad en distintos contextos urbanos.

Los exitosos resultados obtenidos fueron expuestos en un evento final celebrado en Madrid el pasado mes, en el que participó todo el consorcio, liderado por CETIM y formado por AQUALIA, ICLEI European Secretariat, Politechnika Gdanska, Aarhus University, INRAE, EcoBIRD, Politecnico di Torino, IRIDRA, Sveriges Lantbruksuniversitet, LISODE, Gate2Growth Aps, Aguas y Aguas de Pereira y Desert Research Centre.

Una visión al futuro

Las Soluciones basadas en la Naturaleza no son soluciones estáticas, sino sistemas dinámicos en Las Soluciones basadas en la Naturaleza no son soluciones estáticas, sino sistemas dinámicos en evolución. NICE ha dejado claro que no existe una única solución válida para todos los contextos, sino que depende de factores como el tipo de agua tratada, las condiciones climáticas, el diseño hidráulico, la vegetación utilizada y los materiales filtrantes empleados.

En consecuencia, se abren múltiples líneas de investigación como, por ejemplo, optimizar los sistemas híbridos y multifuncionales para adaptarlos a diferentes contextos climáticos y urbanos o para ofrecer servicios simultáneos, como regulación térmica, mejora de la biodiversidad o reducción de escorrentías. Del mismo modo, el estudio de contaminantes emergentes de nueva generación, como los microplásticos, la ingeniería del microbioma, la vegetación funcional o la digitalización representan otras de las múltiples oportunidades de investigación futura para avanzar hacia una gestión circular del agua en entornos urbanos.

En CETIM ya estamos trabajando en otras iniciativas, como es el caso de LIFE smallWAT, para seguir investigando soluciones para el tratamiento y reutilización de agua, que contribuyan al avance hacia modelos de gestión circular, sostenible y resiliente del agua, así como una mayor aceptación, implementación y replicabilidad en distintos contextos urbanos e industriales.

Aunque todavía queda camino por recorrer para aumentar la disponibilidad de agua y mejorar su tratamiento, NICE consolida las Soluciones Basadas en la Naturaleza como alternativa eficaz, resiliente y sostenible para avanzar hacia una gestión circular del agua en entornos urbanos.

NICE ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención No.101003765.