Juan Francisco Mora Sánchez, estudiante del Programa de Doctorado en Ingeniería Química, Ambiental y de Procesos, defendió su tesis doctoral el pasado 7 de marzo.
La tesis doctoral titulada “Desarrollo de sistemas de control para la optimización de los biorreactores de membrana de codigestión anaerobia y cultivos de microalgas en una instalación de recuperación de recursos de las aguas residuales” ha sido dirigida por las profesoras Aurora Seco Torrecillas y María Victoria Ruano García, y realizada en el grupo de investigación Calagua Unidad Mixta UV-UPV, adscrito al Departamento de Ingeniería Química.
En esta tesis, Juan Francisco Mora ha estudiado la viabilidad y competitividad de algunas tecnologías de tratamiento emergentes destinadas a la recuperación de recursos del agua residual, en concreto biorreactores anaerobios de membrana y cultivos de microalgas. Con este propósito, ha planteado la adaptación, desarrollo, implementación y validación de sistemas de instrumentación, control y automatización (ICA), incluyendo controladores avanzados, y ha propuesto parámetros críticos, basados en sondas de bajo coste, con el fin de permitir la monitorización on-line de los procesos biológicos y físicos implicados.
Los resultados de la tesis muestran el papel que los sistemas de instrumentación, control y automatización pueden tener a la hora de mejorar la operación de tecnologías emergentes, con el fin de posibilitar su introducción en los procesos actuales de tratamiento, ahondando en la economía circular y permitiendo aprovechar el potencial que estas aguas tienen como fuentes fiables de nitrógeno y energía en un contexto de emergencia climática.
En cuanto a los fotobiorreactores de membrana, las variables de seguimiento on-line basadas en oxígeno disuelto se han demostrado eficaces como medidas indirectas de la capacidad de toma de nitrógeno por parte de la biomasa algal, y se han identificado como adecuadas para el control avanzado del proceso.
Además, se han realizado análisis ambientales y técnico-económicos, en términos de emisiones de gases de efecto invernadero y consumos energético y de reactivos. Estos estudios muestran que la combinación de biorreactores anaerobios de membrana con fotobiorreactores de membrana en línea de aguas, y membranas de ultrafiltración en flujo cruzado para el cosechado de biomasa algal con biorreactores anaerobios en línea de fangos, presenta unos rendimientos de depuración elevados, reducidos impactos ambientales y costes razonables. Por lo tanto, la adopción de estas tecnologías presenta unos beneficios significativos que permitirían mejorar la sostenibilidad de los tratamientos convencionales. No obstante, el empleo de membranas de ultrafiltración en flujo cruzado para el cosechado de biomasa algal es susceptible de futura optimización.
