Los fatbergs son un desafío creciente en los sistemas de alcantarillado. Estas masas sólidas, compuestas principalmente por grasas, aceites y residuos, obstruyen tuberías y generan elevados costos de mantenimiento. En Estados Unidos, representan el 50% de los bloqueos en sistemas de alcantarillado, con costos anuales que superan los 25 mil millones de dólares. En Europa, según la Asociación Europea del Agua, el impacto económico también es significativo, con plantas de tratamiento enfrentando costes por encima de 1,5 millones de euros anuales debido a acumulaciones de grasas y deterioro del concreto. Investigadores de la Universidad RMIT han desarrollado un recubrimiento híbrido de poliuretano mejorado con zinc, diseñado para mitigar estos problemas al reducir la acumulación de grasas y proteger la infraestructura del daño causado por la liberación de calcio.
Fatbergs: causas y costes asociados
Los fatbergs combinan grasas, aceites y residuos atrapados en tuberías. Estas obstrucciones se forman a partir de reacciones químicas entre grasas, calcio y agua, que generan depósitos sólidos altamente adhesivos. Además de obstruir las redes de alcantarillado, dañan las paredes de concreto de las tuberías, incrementando la necesidad de reparaciones y rehabilitación de infraestructuras. En el Reino Unido, los fatbergs representan el 75% de los bloqueos en sistemas de alcantarillado, mientras que en Australia esta cifra asciende al 40%. En España, aunque no se dispone de estadísticas precisas, se sabe que el problema afecta principalmente a zonas urbanas densas y a plantas que tratan aguas residuales provenientes de restaurantes, industrias y viviendas.
El impacto económico y ambiental de los fatbergs es preocupante. Según estudios de la Universidad de Cranfield, el coste promedio de retirar un fatberg grande puede alcanzar los 200.000 euros, sin incluir los costes asociados al deterioro del concreto y al tratamiento adicional necesario en las plantas. En España, las plantas de tratamiento enfrentan desafíos similares, donde el aumento de grasas en el agua incrementa los gastos operativos al requerir limpieza más frecuente de redes y digestores. Además, los residuos sólidos atrapados por los fatbergs generan contaminación secundaria, complicando aún más su gestión.
Los fatbergs generan altos costes económicos y ambientales en la gestión de aguas residuales
Innovaciones en recubrimientos auto-reparadores
Los recubrimientos híbridos reducen significativamente la formación de fatbergs. Este material, desarrollado por la Universidad RMIT, utiliza poliuretano mejorado con zinc para crear una barrera protectora que limita la liberación de calcio del concreto hasta en un 80%, reduciendo uno de los principales factores en la formación de depósitos de grasa. Durante pruebas realizadas en condiciones simuladas de alcantarillado, este recubrimiento mostró una disminución del 30% en la acumulación de grasas en comparación con concreto no tratado. Estas pruebas, llevadas a cabo en un periodo de 30 días, evidenciaron una menor adherencia de grasas en las superficies tratadas, lo que promete una reducción significativa de bloqueos en las redes de alcantarillado.
La composición del recubrimiento combina tecnología química y mecánica avanzada. Basado en un elastómero híbrido de poliuretano enriquecido con zinc, su fórmula integra enlaces dinámicos de uretano-dimetilglioxima, coordinación de zinc y enlaces de hidrógeno. Esta estructura triplemente dinámica permite una capacidad de auto-reparación a temperatura ambiente (30 °C), además de proporcionar alta resistencia mecánica y estabilidad térmica. Su fabricación incluye poliéteres, catalizadores y aditivos que aseguran un entrecruzado químico uniforme y robusto. Además, el material presenta propiedades hidrofílicas con un ángulo de contacto promedio de 75°, optimizando su rendimiento en entornos húmedos y minimizando la adhesión de grasas, lo que lo hace ideal para aplicaciones en sistemas de alcantarillado.
El recubrimiento utiliza poliuretano con zinc y enlaces dinámicos para auto-reparación, resistencia térmica y estabilidad química
Las propiedades auto-reparadoras del material aumentan la vida útil de las tuberías. Inspirado en procesos biológicos, como la regeneración de la piel, este recubrimiento puede reparar daños superficiales a temperatura ambiente, restaurando su integridad en un periodo de 24 horas. Durante pruebas de laboratorio, el recubrimiento demostró una notable resistencia térmica de hasta 850 °C y un nivel mínimo de filtración de zinc tras 30 días de inmersión en agua, asegurando tanto durabilidad como sostenibilidad. Estas características, combinadas con su capacidad de auto-reparación, posicionan al recubrimiento como una solución eficiente y sostenible para combatir las obstrucciones en sistemas de alcantarillado y proteger la infraestructura a largo plazo.
Conclusión
El desarrollo de recubrimientos avanzados establece un nuevo estándar en la industria. Este recubrimiento híbrido aborda de manera integral la problemática de los fatbergs, a la vez que abre nuevas posibilidades para aplicaciones en el tratamiento de aguas residuales. El equipo de la Universidad RMIT continúa perfeccionando las propiedades mecánicas y la capacidad auto-reparadora del material, con el objetivo de minimizar aún más la acumulación de grasas en las tuberías. Además, se están diseñando interceptores de grasa más eficientes, que complementen la acción de estos recubrimientos y reduzcan significativamente los residuos oleosos que llegan a las redes de alcantarillado, mejorando la sostenibilidad y funcionalidad del sistema.
La lucha contra los fatbergs exige soluciones innovadoras y sostenibles. Este recubrimiento híbrido representa un avance crucial, al combinar eficiencia operativa con un impacto ambiental reducido, prolongando la vida útil de la infraestructura. Su implementación tiene el potencial de transformar la gestión de aguas residuales, equilibrando sostenibilidad y rentabilidad en el sector. Con el respaldo de la investigación y la industria, estas tecnologías pueden marcar una diferencia tangible en la eficiencia operativa y en la protección del medio ambiente, allanando el camino hacia un futuro más sostenible para la gestión del agua.
El recubrimiento híbrido ofrece una solución sostenible, eficiente y transformadora para la gestión de aguas residuales
Noticias relacionadas
Investigadores diseñan sensores que permiten detectar toxinas en el agua
Investigadores de la Universidad de Cincinatti diseñan un sensor que detecta toxinas del agua antes de que acceda a la planta de tratamiento
Desinfección de agua contra las bacterias resistentes a antibióticos
Una investigación, analiza la capacidad de desinfección de distintos desinfectantes contra las bacterias resistentes a los antibióticos
Detectar la ingesta de pesticidas a través de las aguas residuales
Una investigación analiza la ingesta de pesticidas en una población residual analizando sus aguas residuales
