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El uso de fotones solares permite la desinfección y descontaminación del agua para su potabilización o reutilización posterior
La unidad de Tratamientos Solares del Agua (TSA) del centro territorial de la Plataforma Solar de Almería, perteneciente al departamento de Energía, lleva más de tres décadas investigando la aplicación de los fotones solares al tratamiento de agua, por lo que hoy, 16 de mayo, Día Mundial de la Luz, recogemos todos los proyectos en los que se está trabajando actualmente.
El trabajo que desarrolla esta Unidad engloba varías líneas de investigación, como la mejora del ciclo urbano del agua mediante la aplicación de tratamientos solares para descontaminación y desinfección de efluentes de depuradoras urbanas con el objetivo de su posterior reutilización agrícola o recreativa, ayudando a disminuir su impacto ambiental y aliviando el estrés hídrico. Actualmente desarrolla varios proyectos de investigación centrados en la digitalización y herramientas predictivas para mejorar la resiliencia del ciclo urbano del agua (Digit4water, TED2021-129969B-C31), monitorización y diagnóstico de los tratamientos implementados (MODITRAGUA, ProyExcel_00585), la eliminación de compuestos móviles y persistentes (Andromeda, PID2022-140875OB-C32) o la evaluación del empleo de agua regenerada urbana en piscifactorías, lo que permite su implantación cerca de aglomeraciones urbanas (AquaEnAgri, PID2021-126400OB-C33).
La generación de combustibles no fósiles y productos químicos de valor añadido mediante fotoquímica solar es otras de las líneas en desarrollo, donde la experiencia adquirida durante décadas en el diseño de fotoreactores desempeña un papel clave. En este ámbito, la unidad TSA se encuentra ejecutando varios proyectos basados en el desarrollo de reactores fotoelectroquímicos para la generación de fotocombustibles (SolarChem 5.0, TED2021-130173B-C43), la conversión eficiente de energía solar en combustibles y productos químicos básicos (Sol-Future, PLEC2021-007906), el empleo de procesos fotoquímicos reductores para la generación de fertilizantes como urea (CONFETI, HORIZON-EIC-2022-PATHFINDERCHALLENGES-01.GAP-101115182) o la generación de combustibles solares mediante fotosíntesis artificial (REFINE, HORIZON-CL5-2022-D3-03-03. GA 101122323) o el recientemente aprobado SPECTRUM (HORIZON-CL5-2024-D3-01) para diseño y construcción de nuevos fotoreactores para producción de hidrógeno verde.
La aplicación e impacto del tratamiento solar de agua se extiende hasta regiones o comunidades aisladas de países en vías de desarrollo donde, la disponibilidad de agua es un grave problema social y de salud. Esta unidad desarrolla proyectos para la implementación de soluciones de bajo coste y autónomas para el tratamiento solar de agua, principalmente para su potabilización y su descontaminación en áreas rurales y urbanas de África, como la planta piloto que se instalará en breve en Sierra Leona dentro del proyecto ENERGICA (H2020-LC-GD- 2020-1.GA 101037428).
La transmisión del conocimiento generado, a partir de la formación de investigadores, es otros de los ejes principales que se viene desarrollando, en estos momentos mediante proyectos Europeos tipo Twinning (SOL2H2O, HORIZON-WIDERA-2021-ACCESS-03-01-Twinning.GA 101079305), acciones Marie Sklodowska-Curie para la formación de nuevos doctores (IN2AQUAS, HORIZON-MSCA-2022-DN-01-01. GA 101119555) o la financiación de contratos predoctorales asociados a todos los proyectos comentados.
La investigación que desarrolla la unidad de Tratamientos Solares del Agua del CIEMAT, demuestra que el nexo luz solar y agua (e incluso alimentación), dos recursos básicos para la vida, puede desempeñar un papel decisivo para el desarrollo socioeconómico en campos tan diversos como medioambiente, agricultura, producción de energía o potabilización.