Diseño de una planta piloto de electrólisis de agua con energías renovables para reducir la huella ambiental de una EDAR mediante la aplicación del hidrógeno y del oxígeno generados

Abstract

CETaqua, Centro Tecnológico del Agua, se encarga de la I+D+i del Grupo Agbar. Intenta mejorar, con sus 6 líneas de investigación, cada etapa del ciclo urbano del agua mediante la innovación tecnológica, la eficiencia energética y el uso de energías renovables; siempre desde un punto de vista pre-industrial. Desde la línea 5 de investigación, Agua y Energía, se considera que la tecnología de electrólisis del agua puede tener un gran potencial para abarcar dos grandes problemas a la vez: la reducción del consumo energético del proceso de depuración de agua y la creciente demanda de hidrógeno en el sector transporte prevista a corto o medio plazo. Éste es el punto de partida del proyecto GREENLYSIS. El proyecto GREENLYSIS, liderado por CETaqua y subvencionado por la Comunidad Económica Europea (convocatoria LIFE+) tiene como objetivo evaluar la tecnología de electrólisis aplicada a los procesos de depuración. Para ello se construirá una planta piloto en una estación depuradora de agua residual (EDAR) para obtener hidrógeno y oxígeno a partir de la electrólisis. El hidrógeno se utilizará como combustible para el sector transporte, sustituyendo a los combustibles fósiles convencionales; y el oxígeno se aplicará al mismo proceso de depuración, reemplazando la actual aireación del reactor biológico. El agua de partida para la electrólisis será el agua depurada del efluente de la EDAR, por lo que será convenientemente acondicionada para alcanzar los niveles de calidad requeridos por la electrólisis. Además, todo el proceso se llevará a cabo con energías renovables. Este Proyecto Final de Carrera tiene como objetivo principal el diseño de la planta piloto de electrólisis descrita anteriormente. Para ello, en primer lugar se definen las etapas del proceso y la tecnología a aplicar en cada una. Posteriormente, se define la capacidad de la planta y se dimensionan los equipos, buscando a continuación modelos comerciales que cumplan con los requisitos establecidos. Por último, se utilizan datos meteorológicos para simular el comportamiento dinámico del piloto y así evaluar el diseño realizado. A partir del diseño de la planta piloto se hace el presupuesto y la planificación temporal de su construcción y operación. Además, con la simulación de su operación se pueden sacar conclusiones sobre la viabilidad técnica y los beneficios ambientales de la aplicación de la tecnología de electrólisis con energías renovables en procesos de depuración.