Lluís Godo ha obtingut el guardó a la millor tesi doctoral per el desenvolupament d’un sistema d’ajut a la decisió per a optimitzar la potabilització d’aigua. Emma Company ha estat reconeguda amb el premi al millor treball de final de grau per un treball sobre el tractament i la recuperació de recursos de digestats de depuradora.

El grup de recerca Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (LEQUIA) de la Universitat de Girona (UdG) ha obtingut dos dels tres premis de la Càtedra FACSA d’innovació en el cicle integral de l’aigua de la Universitat Jaume I: el premi a la millor tesi doctoral i el premi al millor treball de final de grau defensats el curs 2019-2020 en universitats espanyoles.

Els treballs premiats cobreixen dos dels tractaments principals del cicle urbà de l’aigua –la potabilització i la depuració– i són fruit de la col·laboració entre universitat i empresa. Els premis, valorats en 1.000 € i 300 €, s’han lliurat en el transcurs d’una cerimònia a Castelló de la Plana aquest dijous dia 7 de juliol.

Digitalitzar i optimitzar les estacions potabilitzadores

L’operació de les estacions de tractament d’aigua potable és cada vegada més complexa. El canvi climàtic i l’augment de la demanda d’aigua fan que els gestors d’aquestes instal·lacions hagin d’ajustar cada cop amb més freqüència les unitats de tractament. Les decisions que han de prendre depenen de factors de caire mediambiental, econòmic i de salut, i sovint plantegen interrogants difícils de resoldre. Una via per optimitzar aquest procés i reduir-ne el temps la trobem en els sistemes d’ajut a la decisió en dominis ambientals (EDSSs). Aquests programes informàtics són capaços de fer recomanacions a temps real a través de la integració i modelització de dues fonts de dades ben diferents però que es complementen mútuament: les dades provinents de l’operació de la planta, i el coneixement expert dels operaris i dels gestors.

En la tesi doctoral “Design and implementation of an EDSS for the control of management of drinking water treatment plants”, Lluís Godo Pla ha desenvolupat un EDSS per a estacions de tractament d’aigua potable. S’ha centrat en tres reptes operacionals: 1) el control del procés d’oxidació; 2) la formació de trihalometans, uns compostos químics que es generen durant el procés de potabilització; i 3) la seguretat microbiològica. Els resultats s’han publicat en cinc articles en revistes internacionals d’alt impacte com Science of the Total Environment o Process Safety and Environmental Protection.

La tesi de Lluís Godo és un cas d’èxit de col·laboració entre universitat i empresa. D’una banda, perquè s’ha desenvolupat en el marc d’un ajut pre-doctoral cofinançat al 50 % entre la Universitat de Girona i l’Ens d’Abastament d’Aigua Ter-Llobregat (ATL), i ha estat dirigida per investigadors de totes dues entitats: el Dr. Hèctor Monclús (UdG) i el Dr. Fernando Valero (ATL). I, d’altra banda, perquè culmina amb la validació de la tecnologia en dos escenaris reals: les estacions potabilitzadores d’aigua del Llobregat i del Ter gestionades per ATL que abasteixen d’aigua potable l’àrea metropolitana de Barcelona.

Recuperar nutrients d’aigües residuals

En el nou paradigma de l’economia circular, les aigües residuals han deixat de ser un residu per passar a ser una font de recursos que cal aprofitar. Un exemple és el projecte de recerca industrial DigesTake liderat pel LEQUIA: deu empreses i institucions de recerca catalanes han desenvolupat nous processos i tecnologies per a recuperar i valoritzar nutrients de la digestió anaeròbia de fangs de depuradora entre el 2017 i el 2021.

Un d’aquests processos ha estat el tema del treball de fi de grau d’Emma Company Masó premiat per la càtedra FACSA i que es titula “Mineralització bioinduïda de fosfats de calci i magnesi en reactors anammox: operació del procés i estudi de la comunitat microbiana”. La investigadora ha estudiat a escala laboratori la combinació d’un procés de nitritació parcial  i oxidació anaeròbia de l’amoni (NP+anammox) amb la precipitació bio-induïda de fòsfor. Amb el procés NP + anammox s’aconsegueix eliminar el nitrogen de les aigües residuals per mitjà de l’acció de microorganismes d’una manera eficient des del punt de vista energètic. La precipitació bio-induïda de fòsfor pot formar hidroxiapatita i estruvita, dos compostos rics en fòsfor que poden ésser utilitzats com a fertilitzants. Així, la combinació d’aquests dos processos dona com a resultat un tractament més sostenible capaç de recuperar i valoritzar un recurs mineral finit com el fòsfor.

El treball de recerca ha estat dirigit pels Drs. Albert Magrí i Jesús Colprim del LEQUIA, i ha comptat amb la col·laboració de la depuradora d’aigües residuals del Terri, que va proporcionar els digestats. L’aplicació de diferents disciplines científiques i tècniques de caracterització ha estat un repte important. Així, per a estudiar els paràmetres operacionals s’han aplicat coneixements d’enginyeria química i de procés; els compostos de fòsfor s’han caracteritzat per mitjà de tècniques analítiques de difracció de raigs X i plasma acoblat inductivament; i la identificació dels microorganismes que han intervingut en el procés s’han dut a terme amb tècniques mol·leculars de seqüenciació massiva. Els resultats s’han publicat en un article a la revista ACS Sustainable Chemistry and Engineering.

Impacte en la carrera investigadora

Ambdós treballs han tingut un impacte significatiu en l’orientació de la carrera professional dels investigadors premiats. Lluís Godo és responsable de processos en l’àrea de potabilització de l’empresa Createch360º, dedicada al desenvolupament de solucions de control intel·ligent per al sector de l’aigua. Pel que fa a Emma Company, després de finalitzar el Màster en Ciència i Tecnologia dels Recursos Hídrics a la UdG, ha iniciat una carrera investigadora al LEQUIA. El tema de la seva tesi doctoral és la recuperació de recursos de purins.

Enllaços de referència

Tesi doctoral de Lluís Godo al portal “Tesis doctoral en Xarxa”: http://hdl.handle.net/10803/670140

Publicació dels resultats del treball de final de grau d’Emma Company: Hydroxyapatite Formation in a Single-Stage Anammox-Based Batch Treatment System: Reactor Performance, Phosphorus Recovery, and Microbial Community, Albert Magrí, Emma Company, Frederic Gich, and Jesús Colprim, ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2021 9 (7), 2745-2761, DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c08036

Foto: Emma Company (centre), Lluís Godo (dreta) a la cerimònia de lliurament dels premis. A l'esquerra Margarita Palau, ponent convidada a l'acte.