Nuevos proyectos de innovación en agua para Zinnae

La subvención lohgrada por Zinnae supone un incremento del 58% respecto de la convocatoria anterior, si bien se han duplicado los proyectos. Estos fondos se han obtenido a través de la convocatoria 2023 de Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) del Ministerio de Industria, Comercio y Turismo, financiada por la Unión Europea con los Next Generation EU, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. Estos proyectos agrupan a 17 empresas, la mayoría pymes, 4 centros tecnológicos y de investigación y otros 5 clústeres, además de Zinnae. Esta colaboración entre todos los agentes ha permitido abordar los principales retos de seguridad hídrica bajo los principios de la economía circular y la sociedad inteligente.

En el sector industrial se impulsan 3 proyectos:

• El proyecto COZERO (Ingeobras, DAB Biotecnología, Grupo Técnico Rivi) ha desarrollado una tecnología capaz de eliminar el CO2 de las emisiones industriales mediante un proceso biológico de nitrificación monitorizado en continuo que utiliza como fuente de carbono inorgánico el CO2 disuelto en agua mediante un tamaño de burbuja que optimiza la transferencia de materia del gas en el líquido. Esta tecnología permite a las empresas avanzar hacia un modelo de desarrollo sostenible, cumpliendo los objetivos de la transición ecológica y la descarbonización marcados por la UE, y aumentar en competitividad, ya que actualmente el mercado de comercio de derechos de emisión está generando un aumento de costes en la industria que se repercuten directamente al consumidor. Tras realizar un estudio para establecer las condiciones óptimas de desarrollo del proceso para conseguir el máximo consumo de CO2, los resultades finales muestran una tasa de eliminación de 19,43 g de CO2 por hora (0,46 kg por día) para un tamaño de reactor menor de 1 m3.
• En el proyecto CORA (Carpemar, Inar) se ha desarrollado un prototipo de sensor inteligente para la monitorización del proceso de corrosión de metales de forma automática, que ha contribuido a dar solución a un problema global que afecta a multitud de industrias y sectores. Este desarrollo ha permitido mejorar el control del desempeño de los elementos e instalaciones y mejorar también la eficiencia y seguridad de los mismos.
• El proyecto SIH (Velaber, Geoslab, Unizar y la colaboración de Alia) ha generado e implementado un sistema de reutilización y optimización del aprovechamiento del agua tras su uso por los procesos industriales, transformando el actual modelo consumo-uso-vertido, gobernando los flujos de agua por una inteligencia de reutilización mediante un gemelo digital hídrico. Este desarrollo ha servido para ampliar las líneas de colaboración con empresas y clústeres, para avanzar en los primeros pasos en la modelización de procesos industriales, y para disponer de una primera versión de una herramienta de modelización que aporta un entorno en el que avanzar en temas de IA en procesos de agua. Gracias a los resultados que ofrece la plataforma se pueden aportar evidencias sobre los ahorros en costes que supone la reutilización de agua, constituyendo una importante herramienta de comunicación.

En el ámbito de las estaciones depuradoras, Zinnae ha impulsado dos iniciativas:

• El proyecto DTCONEDAR FASE 2 (Electroingenium, Nabladot, Diama, Facsa, con la colaboración de Clenar) ha desarrollado un gemelo digital híbrido con un elevado nivel de detalle de los modelos a implementar, ya que contempla el comportamiento hidráulico y las reacciones específicas de los procesos. El modelo desarrollado se ejecuta cuando el usuario pretende explorar distintos escenarios futuros a partir de medidas actuales registradas por el SCADA de la planta. Sus resultados son mostrados en un PC de la planta, facilitando la toma de decisiones al personal de la misma. Por otro lado, el desarrollo de una interfaz de monitorización y cálculo en tiempo real de un modelo basado en física del tratamiento biológico dota al operador de planta de un mecanismo predictivo de ayuda a la toma de decisión. Además, el gemelo digital implementado es capaz de considerar los cambios hidrodinámicos en el reactor a través de una discretización e intercambio de caudal entre celdas adaptados al modo de operación. Finalmente, el control de las bacterias PAO y GAO ha permitido un mejor conocimiento del comportamiento de las mismas en el reactor biológico secundario.
• El proyecto LOWDOS (Ingeobras, Facsa, Arateck Electronics, CTA Cinco Villas y la colaboración de Campag) ha desarrollado una nueva tecnología que reduce el volumen de lodos que se genera durante el proceso de depuración de aguas residuales. Para ello, la tecnología LOWDOS integra dos procesos biológicos, anóxico y aerobio, trabajando en serie, que son capaces de degradar la DQO, hasta alcanzar los límites de vertido exigido por la normativa, y reducir a su vez los lodos generados en el proceso. La tecnología LOWDOS surge como un nuevo proceso de tratamiento de aguas residuales que da repuesta a la creciente preocupación generada por la publicación del RD 1051/2022, sobre nutrición sostenible de los suelos agrarios, que limita el uso que se podrá dar a los lodos de depuradora. Los resultados del proyecto en términos de caudal son prometedores ya que, en la depuradora de Andorra, EDAR de referencia para el desarrollo del proyecto, se ha conseguido reducir la producción específica de lodos a 0,067 kgMS/m3 tras la aplicación de la tecnología LOWDOS, lo que supone una reducción de los lodos de salida de un 48% respecto a los valores de la corriente de entrada en la depuradora. El valor obtenido mejora incluso las expectativas del proyecto que preveía una reducción del 12%. El Instituto Aragonés del Agua ha facilitado el desarrollo del proyecto en las instalaciones de la EDAR de Andorra y también ha colaborado, desde el plano técnico, en el análisis y valoración de los resultados de LOWDOS.

En el ámbito agroalimentario destaca:

• El proyecto WATERTRUF FASE 2 (Cita, UC3M, Mytruff, Arateck Electronics y la colaboración de Aragon Innovalimen, ha optimizado la gestión del riego en plantaciones truferas de encina, con el uso combinado de nuevas tecnologías digitales que han permitido la monitorización en continuo y el seguimiento a tiempo real, desarrollando un sistema de inteligencia artificial que facilita a la industria trufera mejorar la producción optimizando los insumos (agua y energía) empleados. Tanto el índice de reflectancia como la temperatura de copa han demostrado ser indicadores muy sensibles a los cambios en el estado fisiológico de la encina en respuesta a variaciones en la disponibilidad de agua edáfica y atmosférica. Los valores del índice de reflectancia registrados reflejan el efecto de las diferentes frecuencias de riego aplicadas sobre la fisiología de la encina. Sus valores umbral registrados durante 2023 son muy similares a los obtenidos durante el verano de 2022. La temperatura de copa permite modelizar la transpiración de la encina a escala de dosel, obteniendo valores a tiempo real de las posibles limitaciones estomáticas a la fotosíntesis por estrés hídrico. Los datos obtenidos evidencian la importancia de la sequía atmosférica como factor limitante a la actividad fotosintética de la encina.

Finalmente, en cuanto a los dos proyectos en los que Zinnae colabora, y que ambos se enmarcan en el ámbito de la gestión del agua y de los recursos hídricos en proyectos de hidrógeno renovable, estos son:

• Proyecto H2IBER (Fundación Hidrógeno Aragón, Geoslab, DH2 Energy). Ha trabajado en el desarrollo de una primera versión del módulo de IA y herramienta de evaluación de la gestión de agua y recursos hídricos para proyectos de hidrógeno renovable, con el alcance geográfico de Aragón.
• Proyecto H2ORA (Solartys, Vanguarland, Adiego, Isfoc). Ha desarrollado un software para automatizar la toma de decisiones en el uso del agua en electrolisis, lo que aporta una importante ventaja competitiva en la planificación, diseño y operación de plantas para la producción de hidrógeno a partir de energías renovables, permitiendo ubicar las plantas en los lugares óptimos, reduciendo los costes de tratamiento de agua y la huella hídrica, minimizando la generación de residuos y sustituyendo combustibles fósiles por renovables, principales pilares medioambientales de la revolución de la industria 4.0.

Todas estas iniciativas han perseguido el impulso en España del uso eficiente del agua y la energía, han promovido la digitalización y la eficiencia de procesos, y han proporcionado nuevas herramientas para la gestión eficiente e integral del agua, disminuyendo en todos los casos el impacto ambiental.