Cómo elaborar cerveza y contribuir a evitar la contaminación de los ecosistemas

Reutilizar el agua tratada, generar energía y recuperar residuos generados en el proceso de fabricación de la cerveza para utilizarlo como fertilizante Estos son los ambiciosos objetivos del proyecto europeo Life-ANSWER que integra la electrocoagulación y la electroquímica microbiana (mediante bacterias capaces de producir electricidad con su metabolismo), como propuesta de solución al tratamiento de aguas residuales de la industria agroalimentaria.

El proyecto piloto busca sustituir el sistema convencional de depuración  y su validación se lleva a cabo en las instalaciones de la empresa Mahou San Miguel y en él participan el Grupo BIOE de la Universidad de Alcalá, Aqualia y Recuperaciones Tolón.

La planta que la cervecera posee en Alovera (Guadalajara) dispone de una depuradora con una capacidad de 250 m3/hora, a la que se incorporó en 2018 la planta demostrativa para lograr la mejora de la calidad del agua y la protección de los ecosistemas.

En la actualidad, casi el 2% del agua que se consume en Europa la acapara la industria agroalimentaria. Abaratar los costes (económicos, sociales y ambientales) y optimizar un recurso cada vez más escaso como es el agua, forma parte de la conocida como Economía Circular.

En el sector agroalimentario, la industria cervecera genera entre tres y 10 litros de agua residual por cada litro de cerveza producido. La iniciativa europea Life-ANSWER busca validar (y posteriormente aplicar) una tecnología innovadora que integre la electrocoagulación y la electroquímica microbiana para el tratamiento de aguas residuales de la industria agroalimentaria.

El proceso de reciclado del agua con la que se fabrica la cerveza

El proyecto implementado en la cervecera se divide en tres partes: la unidad de electrocoagulación (EC), el reactor bioelectroquímico de lecho fluidizado (RBLF) y el sistema de tratamiento terciario.

Más allá de complejos términos, lo que buscan los científicos es dar soluciones al tratamiento de las aguas residuales de la industria agroalimentaria. Las que se generan en la producción de cerveza se caracterizan por altas concentraciones de nutrientes (sobre todo, nitrógeno y fósforo) y una alta carga orgánica.

Por eso, lo primero es reducir la alta carga de nutrientes (sobre todo fósforo y nitrógeno) generados durante el proceso de producción. Eso se hace mediante la llamada electrocoagulación, un proceso en el que una corriente eléctrica aplicada sobre pellets de aluminio reciclado permite precipitar sólidos en suspensión y nutrientes transformándolos en un fango que puede ser utilizado como fertilizante.

En una segunda fase, el agua entra en el reactor bioelectroquímico de lecho fluidizado, un proceso co-patentado por la Universidad de Alcalá y la empresa Aqualia que, mediante la acción de las bacterias electroactivas, es decir, aquellas capaces de producir electricidad, transforma los contaminantes orgánicos del agua en un biogás enriquecido.

Un tercer y último paso, una vez el agua esté exenta de contaminantes químicos,  es la eliminación de microorganismos residuales a través de técnicas de ultrafiltración por membranas y desinfección UV que permitirá cumplir con los requerimientos de reutilización y/o vertido cero.

¿Cuáles son los beneficios?

“Terminamos el proyecto a finales de octubre y los resultados después de tres años son prometedores”, explica Belén Barroeta, divulgadora científica, que participa en este proyecto.

Entre sus beneficios destaca que gracias a la valorización energética del agua residual, el consumo de energía podrá verse reducido hasta un 25% disminuyendo la emisión de gases de efecto invernadero. Además, se sustituiría el uso de reactivos químicos como las sales de aluminio por un residuo como el aluminio reciclado.

Por otro lado, su implementación en la industria agroalimentaria supondría un paso importante para evitar la contaminación de ríos o acuíferos y el agua tratada tiene una excelente calidad para su reutilización en el riego y otros fines industriales (limpieza, refrigeración) de acuerdo con el marco regulatorio de la Unión Europea y nacional.

Sin embargo, hablamos de una fase embrionaria de la iniciativa. Por un lado, la unidad de electrocoagulación tiene una capacidad de tratamiento de 10m3/hora por lo que, una vez comprobada su efectividad, se trataría de dimensionarla para que tenga aplicación en aquellas industrias agroalimentarias que manejan grande cantidades de agua con alta carga orgánica.

De momento, lo que sí se está utilizando en el propio Jardín Botánico de la Universidad de Alcalá son los lodos residuales del proyecto. Allí se ha habilitado un espacio para valorar las posibilidades de utilización como abono de estos lodos residuales mediante tres cultivos de flor de temporada con diferente tratamiento.