En el Proyecto han participado, bajo la coordinación de CETaqua, las entidades: Agencia Catalana del Agua (ACA), el Área Metropolitana de Barcelona (AMB) y el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC). El proyecto ha sido cofinanciado en un 50% por la Comisión Europea.
La recarga artificial es una técnica de gestión de recursos hídricos extendida a nivel mundial. Consiste en la introducción expresa de agua al acuífero (1), mediante variedad de sistemas como balsas de infiltración, pozos de recarga profunda, zanjas y otros mecanismos. Estas técnicas se practican no sólo en países con escasez hídrica para aumentar el recurso disponible, como los del sur de Europa (Portugal, España, Grecia) sino que también están muy extendidas en países centro-europeos y nórdicos (Alemania, Finlandia) ya que la calidad del agua mejora a través de su paso por el subsuelo. Los beneficios del uso de agua subterránea están claramente demostrados, ya que los acuíferos funcionan como un almacenamiento de agua que, gestionados de manera eficiente, juegan un papel crucial en:
- Reducción de la pobreza e incremento del nivel de vida
- Aumento de la sostenibilidad
- Reducción de riesgos económicos y sanitarios
- Incremento del potencial de irrigación
- Distribución equilibrada de la riqueza
- Reducción de la vulnerabilidad ante episodios climáticos adversos (ej. sequías)
Una de las modalidades más usuales en la recarga artificial es el uso de balsas de infiltración en superficie. Se trata de excavaciones en terreno permeable cerca de la fuente de agua disponible (cauces de río, efluentes de depuradora convenientemente tratados, excedentes de lluvia almacenados, etc.). A menudo cuentan con balsas auxiliares de decantación para la deposición previa de sólidos en suspensión). Las ventajas principales de las balsas de infiltración frente a otros sistemas de recarga son:
- Bajos costes de construcción y mantenimiento
- Elevados tiempos de residencia en la zona no saturada
- Mejora de la calidad del agua durante la infiltración
- Seguimiento sencillo de las tasas de infiltración
- Valorización ambiental de espacios naturales
- Vida útil elevada de las instalaciones
Por el contrario, la mayor desventaja es la necesidad de grandes extensiones de superficie permeable disponible. Algunas instalaciones pueden llegar a ocupar alrededor de 10 Ha de terreno.
ENSAT
Una capa reactiva para mejorar los procesos naturales
Existen múltiples experiencias de recarga artificial que demuestran que los procesos que se producen entre el agua de recarga y el suelo ayudan a mejorar la calidad de los recursos subterráneos. Son los llamados procesos Suelo-Acuífero que incluyen procesos físicos, como la decantación y filtración de sólidos en suspensión, procesos químicos de precipitación y procesos biológicos de biodegradación. Estos procesos ocurren de manera natural, ya que la recarga tiene la ventaja de largos tiempos de residencia que favorecen estas interacciones.
Un ejemplo claro de depuración del agua a través de la recarga es la desnitrificación, o la reducción de carga orgánica del agua (carbón orgánico disuelto). Estos procesos requieren de actividad microbiológica y para ello es necesario una fuente de carbono orgánico fácilmente degradable para que puedan crecer las comunidades de microorganismos.
Sin embargo, existen compuestos muy persistentes, como algunos microcontaminantes orgánicos, que no llegan a ser eliminados porqué las condiciones del medio no son las más óptimas para que se desarrollen los microorganismos degradadores. Esto se debe a que el agua de recarga lleva normalmente poca carga orgánica.
Una de las soluciones para la eliminación de estos microcontaminantes es favorecer las condiciones para la biodegradación, a través del aumento de materia orgánica disponible y del aumento de la superficie de contacto para incrementar la adsorción.
Esta es la idea desarrollada en el proyecto Life+ENSAT, coordinado por Cetaqua(2) (Centro Tecnológico del Agua), a través del cual se ha experimentado con la incorporación de una capa reactiva de compost vegetal en el lecho de balsas de infiltración.
El proyecto Life+ ENSAT: desarrollo de una técnica innovadora en la recarga de acuíferos
Durante los tres años de proyecto se experimentó en el laboratorio para el diseño y validación de una capa reactiva para eliminar los microcontaminantes orgánicos del agua de recarga. Tras los ensayos se seleccionó el compost vegetal: un material natural procedente de la trituración de restos de poda y jardinería, mezclado con material local para asegurar la conservación de las propiedades hidráulicas durante la infiltración y se añadieron pequeñas trazas de materiales altamente adsorbentes (arcillas y óxidos de hierro).
El compost se aplicó en el sistema de recarga de Sant Vicenç dels Horts (situado en el Valle Bajo del río Llobregat, cerca de Barcelona) que cuenta con una balsa de decantación de 4.000 m2 y una balsa de infiltración de 5.600 m2.
Después de un exhaustivo programa de seguimiento se comprobó la eficiencia de la capa reactiva en múltiples indicadores. Los análisis han demostrado que se trata de una técnica eficiente para la reducción de algunos de los compuestos emergentes (3) presentes en el agua de recarga (como por ejemplo dos medicamentos, el gemfibrozil y la carbamazepina epoxi), además de favorecer la mejora de la calidad del agua del acuífero, ya que provoca una mayor disminución de nitratos que en condiciones naturales.
Por otro lado, se desarrolló una herramienta de modelación hidrogeoquímica (4) (hydROL) que ha permitido la transferencia de los conocimientos a otros emplazamientos europeos. Este software de fácil utilización permitirá acercar la hidrogeoquímica a los operadores de instalaciones, que podrán modelar sus sistemas para comprender mejor el funcionamiento y predecir variaciones.
En definitiva, los resultados del proyecto Life+ ENSAT contribuirán a hacer de la recarga de acuíferos una técnica más conocida y confiable para tener más recursos para hacer frente al cambio climático.
Para información más detallada del proyecto, consultar http://www.life-ensat.eu/
- Un acuífero es la formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas.
- CETaqua, Centro Tecnológico del Agua, constituido por Aguas de Barcelona (Agbar), la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), tiene el objetivo común de promover, llevar a cabo, difundir y transferir la búsqueda, el desarrollo tecnológico y la innovación en la gestión del ciclo integral del agua.
- Contaminantes emergentes: productos químicos, tanto naturales como sintéticos, que no se miden ni controlan habitualmente en el medio ambiente pero que pueden producir efectos perjudiciales tanto en el medio como en la salud humana. Algunos ejemplos son los fármacos, pesticidas o productos de higiene y limpieza usados en nuestros hogares.
- La hidrogeoquímica es una ciencia multidisciplinar que engloba los aspectos geológicos y la evolución del agua subterránea. Estudia las causas de contaminación, sus efectos y controla su evolución.