Les Estacions Depuradores d’Aigües Residuals (EDARs) ja no són només instal·lacions dedicades al sanejament; tenen el potencial de convertir-se en infraestructures energèticament actives, capaces de generar, optimitzar i gestionar energia renovable de manera intel·ligent. En aquest context, emergeixen com a peces clau dins del sistema energètic del futur i com a resposta necessària davant la crisi climàtica i el repte inajornable de la descarbonització.
Des d’AIGUASOL, hem treballat en el projecte REGENERA per explorar i demostrar aquest potencial, abordant l’aprofitament integral dels recursos propis de les EDARs —com el biogàs— i la seva capacitat per aportar flexibilitat al sistema elèctric, amb una mirada posada en l’economia circular i la sobirania energètica local.
Biogàs i biometà: més enllà de l’autoconsum
Un dels recursos més valuosos generats a les EDARs és el biogàs, obtingut a través de la digestió anaeròbia dels fangs. Aquest gas renovable pot ser utilitzat per a cogeneració —producció simultània d’electricitat i calor—, cobrint així les necessitats energètiques internes de la planta.
Els estudis tècnics desenvolupats per AIGUASOL dins REGENERA han demostrat que la calor generada habitualment en aquest procés excedeix la necessària per mantenir la temperatura òptima del digestor. Aquesta realitat obre una oportunitat per a una valorització alternativa del biogàs excedent.
Mitjançant un procés d’upgrading, aquest biogàs pot ser purificat i convertit en biometà, un gas amb característiques equivalents al gas natural, apte per a ser injectat a la xarxa de gas convencional. Aquesta injecció contribueix directament a la descarbonització del mix energètic i a una millor gestió de recursos renovables.
A més, s’estan explorant escenaris on la demanda tèrmica de les EDARs sigui completament coberta per fonts renovables externes, com la biomassa forestal local. Aquest enfocament permetria dedicar tot el biogàs produït a la generació de biometà, optimitzant-ne l’ús energètic i ambiental i reforçant la resiliència del territori.
Flexibilitat de la demanda: convertir un repte en una oportunitat
Les EDARs també poden jugar un paper fonamental en la flexibilitat de la demanda energètica, un recurs cada vegada més valorat en sistemes amb alta penetració de renovables. Gràcies a la seva capacitat per modular processos com la recirculació de fangs, el bombament o l’activació de motors de cogeneració, aquestes instal·lacions poden adaptar el seu consum a les condicions del mercat elèctric: produint o consumint energia en els moments més òptims.
REGENERA ens ha permès analitzar com la cogeneració i la injecció de biometà poden operar de forma coordinada, responent a senyals externs com els preus de l’electricitat o la disponibilitat renovable.
En paral·lel, el projecte ha explorat la integració de tecnologies Power-to-Gas (P2G), com electrolitzadors o reactors d’electrometanogènesi (EMG), que permeten generar biogàs a partir de l’electricitat excedent, especialment la d’origen renovable. Aquesta bioconversió, que aprofita microorganismes i electricitat per sintetitzar metà a partir de CO₂, millora el rendiment microbiològic del procés i amplia les opcions d’autosuficiència energètica de l’EDAR.
Cap a una gestió intel·ligent: modelització, control i IA
L’evolució de les EDARs cap a nodes energètics avançats requereix sistemes de gestió intel·ligents, capaços d’optimitzar recursos en temps real. Des d’AIGUASOL hem desenvolupat estratègies basades en la modelització energètica de la planta, que permet simular i predir comportaments complexos a partir de múltiples variables: demanda tèrmica i elèctrica, generació de biogàs, producció fotovoltaica i fluctuació dels preus segons horari del mercat elèctric, entre d’altres.
A partir d’aquesta modelització, és possible definir regles d’operació òptimes que, integrades dins dels sistemes SCADA, permeten automatitzar la presa de decisions com quan activar la cogeneració, quan injectar biometà o quan adaptar consums.
Per assolir un nivell superior de resposta i anticipació, s’hi pot afegir una capa d’intel·ligència artificial mitjançant models predictius i algorismes d’aprenentatge automàtic. Aquesta intel·ligència operativa fa possible una gestió proactiva i optimitzada, maximitzant tant la rendibilitat com la sostenibilitat de la planta.
El futur de les EDARs és circular i descarbonitzat
Les EDARs poden esdevenir infraestructures estratègiques per a la transició energètica si aprofiten tot el seu potencial com a generadores de biometà, agents de flexibilitat i nodes energètics intel·ligents. Per fer aquest salt qualitatiu, cal una comprensió profunda del comportament energètic de la planta, així com eines per optimitzar-ne l’operació segons condicions externes com la demanda, els preus de l’energia o la producció renovable.
A AIGUASOL comptem amb una àmplia trajectòria i especialització en la modelització energètica de sistemes complexos, el disseny de controladors avançats, i la valorització de recursos com el biogàs, la calor residual o l’energia solar. Des d’aquesta expertesa, acompanyem entitats i administracions en la transformació de les EDARs convencionals en instal·lacions estratègiques, eficients i alineades amb els objectius climàtics.
Modelització en TRNSYS d’una EDAR real en el marc del projecte REGENERA (AIGUASOL)
