Imitan el sistema de filtración de la mantarraya para eliminar microplásticos de las aguas residuales

Mediante técnicas de fabricación aditiva en 3D, el proyecto REMOURE ha conseguido reproducir de forma artificial el sistema de branquias de esta especie marina con el objeto de probar su efectividad en la recuperación de micropartículas de plástico.

El proyecto REMOURE trabaja en un novedoso sistema para capturar los microplásticos presentes en las aguas residuales, que se inspira en especies marinas del Mediterráneo como la mantarraya del género Mobula. De este modo, se pretende replicar el método de filtrado que estos animales emplean para alimentarse de microplancton en un nuevo dispositivo industrial más eficaz, autolimpiable y de bajo consumo energético.

Financiado por la Agència Valenciana de la Innovació (AVI), REMOURE está coordinada por Global Omnium y en él participan Vielca Ingenieros, el Instituto Técnológico Aidimme, la Universidad Católica de Valencia (UCV) y la empresa Control de Vertido Industrial.

El objetivo es definir y validar una tecnología eficaz para la recuperación de los plásticos de menos de 5 mm en las aguas residuales y, cuya eliminación supone todo un reto para las estaciones depuradoras, ya que los tratamientos actuales requieren de sistemas de filtrado que suponen elevadas inversiones de operación y mantenimiento.

De hecho, este nuevo sistema ha de resolver las principales limitaciones que presentan las opciones que ya se encuentran en el mercado, como son el elevado consumo energético y la obstrucción reiterada de los filtros por acumulación de plásticos.

Para resolver este desafío de gran calado, que tiene consecuencias negativas tanto para el medio ambiente como para los seres vivos, las entidades que cooperan en REMOURE han situado el foco en la naturaleza como fuente de inspiración. En concreto, han analizado el funcionamiento de los mecanismos de alimentación de distintas especies marinas con el fin de escoger el método más ventajoso para su reproducción a escala industrial.

El de la mantarraya del género Mobula, muy común en el Mediterráneo, se ha convertido en la opción elegida y, de hecho, su sistema de branquias ya se ha conseguido reproducir de forma artificial mediante técnicas de fabricación aditiva en 3D con el objeto de probar su efectividad en la recuperación de microplásticos.

Para ello, el equipo está trabajando en la puesta en marcha de un banco de ensayos que se instalará este mes en Aidimme, donde se pondrán a prueba las réplicas en 3D del arco branquial. Debido a la complejidad de sus tejidos, que son capaces de retener el plancton para alimentarse, la adaptación del sistema de la Mobula a un filtro industrial solo puede realizarse mediante tecnologías de adición de capas o impresión 3D.

Innovación en cooperación

Como coordinadora del proyecto y empresa especializada en la gestión del agua, Global Omnium aporta su visión de usuario final en todas las fases de desarrollo, si bien su papel principal se centra en el demostrador del novedoso sistema de filtración, que se llevará a cabo junto a Vielca Ingenieros, consultoría valenciana de ingeniería civil, medioambiental y arquitectura.

Previamente, el Instituto de Medio Ambiente y Ciencia Marina de la Universidad Católica de Valencia (UCV) ha realizado, entre otras funciones, el análisis y estudio morfológico de un ejemplar de mantarraya, que incluso se ha sometido a tomografía computarizada con el fin de obtener una imagen detallada de sus agallas para reconstruir este modelo 3D.

Adimme, el instituto tecnológico para los sectores Metalmecánico, Mueble, Madera y Embalaje, lidera el diseño de un modelo de cálculo para optimizar el diseño de este sistema y ha aportado su conocimiento y experiencia en la evaluación y selección de la tecnología de fabricación aditiva necesaria para reproducir el mecanismo de filtración.

Asimismo, el diseño, planificación y ejecución de los experimentos en modelos físicos y la construcción y prueba inicial del piloto será realizada por Control de Vertido Industrial (CVI), empresa de diseño y construcción de soluciones industriales.

El proyecto REMOURE se alinea con las conclusiones del comité de innovación en Economía Circular, en concreto, con reto de alcanzar la valorización más eficiente de los residuos y extensión en los usos de las aguas regeneradas en el entorno urbano y agrícola. La iniciativa conecta también con los entornos de especialización y las prioridades de la Estrategia de Especialización Inteligente de la Comunitat Valenciana, conocida como S3CV, que coordina la Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo.