La Universidad de Ulm prueba un sistema que elimina amonio de aguas residuales y lo convierte en amoníaco reutilizable.
- 💧 Menos nitrógeno en ríos y lagos.
- ♻️ Amoníaco recuperado como recurso aprovechable.
- 🏭 Planta piloto única en el mundo a escala municipal.
- 🌿 Menor presión sobre los procesos biológicos de depuración.
- 🇪🇺 Preparación ante las nuevas exigencias europeas.
- 🔬 Ensayos reales desde mayo de 2026 en Alemania.
Una planta piloto única en el mundo extrae amoníaco de las aguas residuales para reutilizarlo como materia prima
Las depuradoras municipales llevan décadas eliminando contaminantes del agua antes de devolverla al medio natural. Ahora, el reto empieza a cambiar. Ya no basta con retirar sustancias perjudiciales: cada vez resulta más importante recuperar los recursos contenidos en las aguas residuales y devolverlos al ciclo productivo.
Con esta idea trabaja un equipo del Instituto de Ingeniería Química de la Universidad de Ulm, en Alemania, que ha desarrollado junto al consorcio responsable de la depuradora de Steinhäule un proceso para extraer el amonio presente en las aguas residuales y transformarlo en una solución concentrada de amoníaco con posibilidades de aprovechamiento industrial.
La tecnología se está probando desde mayo de 2026 en una planta piloto instalada en la depuradora de Neu-Ulm. El objetivo es comprobar durante varios meses su funcionamiento en condiciones reales y reunir los datos necesarios para avanzar hacia instalaciones de mayor capacidad.
De contaminante problemático a materia prima aprovechable
El nitrógeno es imprescindible para la vida, pero su acumulación excesiva en los ecosistemas acuáticos provoca graves desequilibrios.
Una parte importante del nitrógeno presente en las aguas residuales aparece en forma de amonio. Cuando llega en grandes cantidades a ríos, lagos y otros ecosistemas acuáticos, puede contribuir a la eutrofización, un proceso que favorece el crecimiento excesivo de algas y plantas acuáticas.
Las consecuencias aparecen en cadena: el agua pierde transparencia, disminuye la concentración de oxígeno disponible y se deterioran los hábitats de peces, invertebrados y microorganismos.
Además, determinadas formas del nitrógeno pueden resultar tóxicas para la fauna acuática bajo ciertas condiciones ambientales.
Por ese motivo, la eliminación de nutrientes se ha convertido en uno de los grandes desafíos técnicos de las depuradoras europeas.
El proyecto alemán plantea un enfoque diferente: retirar el nitrógeno antes de que llegue al tratamiento biológico y recuperarlo en una forma que pueda volver a utilizarse.
Un cambio importante. Lo que antes terminaba convertido en nitrógeno gaseoso liberado a la atmósfera puede transformarse en una materia prima.
La nueva normativa europea aumenta la presión sobre las depuradoras
El desarrollo de esta tecnología coincide con la entrada en una nueva etapa regulatoria para el tratamiento de las aguas residuales urbanas en Europa.
La revisión de la Directiva sobre el Tratamiento de las Aguas Residuales Urbanas endurece progresivamente las exigencias de eliminación de nutrientes, especialmente nitrógeno y fósforo, en instalaciones que descargan aguas tratadas en zonas sensibles a la eutrofización.
Los Estados miembros deben adaptar sus sistemas de saneamiento a objetivos más ambiciosos durante los próximos años. Las primeras obligaciones relevantes comenzarán a aplicarse a partir de 2027, aunque la implantación completa de determinadas medidas se extenderá durante las décadas siguientes.
La normativa también introduce otros cambios importantes: mayor control de los contaminantes, tratamiento adicional de determinados micropoluentes, reducción de emisiones y un avance hacia la neutralidad energética de las grandes depuradoras urbanas en 2045.
En este contexto, recuperar nutrientes puede convertirse en una estrategia interesante para reducir el consumo energético de los tratamientos convencionales.
El punto crítico está en el agua procedente de los lodos
La instalación piloto no trata directamente todo el caudal que entra en la depuradora.
El proceso se concentra en una corriente especialmente problemática: el agua generada durante la deshidratación de los lodos procedentes de la digestión anaerobia.
Este líquido, conocido habitualmente como agua de centrado o centrado de lodos, puede contener concentraciones elevadas de amonio.
Aunque representa una fracción relativamente pequeña del volumen total de agua tratada, puede devolver una carga importante de nitrógeno al inicio de la depuradora.
Eso obliga a los procesos biológicos convencionales a trabajar más.
Extraer previamente una parte importante del amonio permite reducir esa carga interna y facilita el cumplimiento de límites de vertido más estrictos.
Así funciona la tecnología desarrollada en Ulm
El corazón de la instalación es un proceso conocido como stripping con vapor.
El agua cargada de amonio entra en una columna vertical mientras una corriente de vapor asciende en dirección contraria.
Durante el contacto entre ambas corrientes, el líquido se calienta hasta alcanzar las condiciones necesarias para favorecer la transformación del amonio disuelto en amoníaco gaseoso.
El vapor captura ese amoníaco y lo transporta hacia la parte superior de la instalación.
Por la zona inferior sale el agua tratada, que conserva únicamente una pequeña cantidad de amonio. Esa fracción restante puede eliminarse posteriormente mediante los procesos biológicos habituales de la depuradora.
La corriente de vapor cargada de amoníaco se condensa.
Una parte del condensado vuelve a introducirse en la columna. Esta recirculación permite aumentar progresivamente la concentración de amoníaco.
El resto puede pasar por una etapa adicional de concentración.
El resultado final es agua amoniacal concentrada susceptible de utilizarse como materia prima en otros procesos industriales.
Una alternativa al enorme consumo energético de eliminar nitrógeno
La eliminación convencional del nitrógeno en las depuradoras suele depender de procesos biológicos como la nitrificación y la desnitrificación.
Estas tecnologías funcionan, pero requieren aireación, infraestructura y energía.
La aireación es uno de los principales consumos eléctricos de una depuradora municipal. Los microorganismos necesitan oxígeno para transformar el amonio, lo que obliga a mantener funcionando soplantes y sistemas de difusión durante largos periodos.
Recuperar previamente una parte del nitrógeno presente en las corrientes más concentradas podría reducir la carga que llega a los reactores biológicos y disminuir parte de esa demanda energética.
Hay otro detalle relevante.
En los tratamientos convencionales, gran parte del nitrógeno termina convertido en nitrógeno molecular y vuelve a la atmósfera. El elemento desaparece del agua, pero también se pierde como recurso.
La tecnología desarrollada en Ulm intenta conservar ese nitrógeno dentro de la economía.
El amoníaco recuperado puede capturar CO₂ industrial
Una de las aplicaciones estudiadas por los investigadores es utilizar el agua amoniacal obtenida para retirar dióxido de carbono de gases industriales.
Las soluciones basadas en amoníaco pueden reaccionar con el CO₂ y facilitar su separación de determinadas corrientes gaseosas.
Esta posibilidad abre una conexión interesante entre tratamiento de aguas residuales, economía circular y captura de carbono.
Una depuradora podría recuperar nitrógeno de sus propias aguas de proceso y suministrar posteriormente ese producto a instalaciones industriales cercanas.
La viabilidad dependerá de factores como la pureza obtenida, los costes energéticos del proceso, la logística, la demanda regional y la capacidad para integrar la recuperación dentro de las instalaciones existentes.
Ahí está precisamente una de las claves del proyecto de Steinhäule: comprobar si el sistema mantiene un funcionamiento estable fuera del laboratorio.
De una planta piloto a instalaciones industriales
La instalación construida en Neu-Ulm permanecerá varios meses en funcionamiento.
Durante ese periodo, el equipo investigador analizará el comportamiento de la columna de separación, el consumo energético, la concentración de amoníaco alcanzada, la calidad del agua tratada y la estabilidad del proceso ante las variaciones normales de una depuradora municipal.
El escalado industrial será el siguiente gran desafío.
Una tecnología puede funcionar correctamente en laboratorio y enfrentarse después a dificultades cuando debe operar continuamente con caudales variables, impurezas, mantenimiento real y costes de explotación.
Por eso los ensayos en una depuradora operativa tienen especial valor.
El proyecto permite comprobar la tecnología utilizando corrientes reales de aguas residuales y estudiar su integración con digestores, sistemas de tratamiento de lodos y procesos biológicos ya existentes.
Europa empieza a mirar las aguas residuales como una fuente de recursos
La recuperación de amoníaco forma parte de una transformación más amplia del sector del agua.
Las depuradoras modernas empiezan a evolucionar hacia instalaciones capaces de recuperar agua, energía y materias primas.
Ya existen proyectos europeos dedicados a recuperar fósforo en forma de estruvita, producir biogás mediante digestión anaerobia, obtener biometano, aprovechar el calor de las aguas residuales o recuperar celulosa y otros compuestos orgánicos.
El nitrógeno es otro recurso con potencial.
La fabricación industrial de amoníaco depende principalmente del proceso Haber-Bosch, una tecnología esencial para producir fertilizantes, pero intensiva en energía y todavía muy vinculada al uso de combustibles fósiles.
Recuperar una parte del nitrógeno ya presente en las aguas residuales no eliminará la necesidad de fabricar amoníaco convencional. Puede, eso sí, reducir pérdidas de nutrientes y crear fuentes locales de materias primas secundarias.
Una especie de minería urbana. Pero bajo las calles.
Qué impacto puede tener en el medio ambiente
El primer beneficio sería reducir la cantidad de nitrógeno descargada en los ecosistemas acuáticos.
Menos nutrientes significa menor riesgo de proliferaciones masivas de algas, pérdida de oxígeno y deterioro de hábitats acuáticos.
La extracción de amonio en corrientes concentradas también puede aliviar el trabajo de los tratamientos biológicos convencionales.
Si la tecnología consigue reducir las necesidades de aireación, podría disminuir el consumo eléctrico de las depuradoras y las emisiones indirectas asociadas a la generación de esa electricidad.
También existe un posible beneficio climático relacionado con las emisiones de óxido nitroso.
El tratamiento biológico del nitrógeno puede generar N₂O, un gas de efecto invernadero con un elevado potencial de calentamiento global. Reducir la cantidad de nitrógeno que debe procesarse biológicamente puede ayudar a limitar estas emisiones, siempre que el balance completo de energía y emisiones del nuevo proceso resulte favorable.
La recuperación de amoníaco añade otro beneficio: mantener el nitrógeno dentro de los ciclos productivos durante más tiempo.
En lugar de consumir energía para eliminarlo y después volver a fabricar compuestos nitrogenados utilizando nuevas materias primas, una parte podría recuperarse y reutilizarse.
El verdadero reto será conseguir que recuperar nutrientes resulte rentable
La tecnología tiene potencial, pero su futuro dependerá de algo bastante terrenal: los costes.
Calentar agua y producir vapor requiere energía.
Para que el proceso tenga sentido ambiental y económico, las futuras instalaciones deberán aprovechar fuentes de calor disponibles en las propias depuradoras o en industrias cercanas.
El calor residual industrial, la cogeneración asociada al biogás, las bombas de calor y la integración térmica entre diferentes procesos pueden mejorar considerablemente el balance energético.
También será importante desarrollar mercados para los productos recuperados.
Una depuradora que produzca agua amoniacal necesita compradores próximos capaces de utilizarla como materia prima. Transportar soluciones acuosas durante largas distancias puede reducir las ventajas económicas y ambientales.
Por eso los proyectos de simbiosis industrial pueden desempeñar un papel importante.
Depuradoras, fábricas, plantas químicas, instalaciones de captura de carbono y productores de fertilizantes podrían intercambiar energía y materias primas dentro de redes regionales.
Potencial
La planta piloto de Steinhäule muestra una dirección clara para el futuro del tratamiento de aguas residuales: dejar de considerar las depuradoras únicamente como instalaciones destinadas a eliminar contaminación.
El agua residual contiene nutrientes, energía térmica, materia orgánica y compuestos químicos que pueden recuperarse.
La extracción de amoníaco puede contribuir a reducir la contaminación por nutrientes, disminuir la carga de los tratamientos biológicos y crear nuevas materias primas secundarias.
Para avanzar hacia una aplicación más amplia será necesario mejorar la eficiencia energética del proceso, aprovechar calor residual, garantizar una calidad constante del producto recuperado y crear cadenas locales de aprovechamiento.
También resultará clave adaptar las futuras depuradoras desde la fase de diseño. Recuperar recursos es mucho más sencillo cuando digestores, tratamientos de lodos, redes de calor y sistemas de separación se conciben como partes de una misma instalación.
La tecnología desarrollada en Ulm todavía debe demostrar su viabilidad a gran escala. Los ensayos en Neu-Ulm servirán precisamente para comprobarlo.
Pero el planteamiento tiene recorrido: convertir un contaminante que amenaza los ecosistemas acuáticos en una materia prima aprovechable y hacerlo dentro de infraestructuras que ya existen en prácticamente todas las ciudades.
Ahí puede estar uno de los cambios más interesantes de la economía circular aplicada al agua. No construir sistemas completamente nuevos, más bien aprender a recuperar valor de aquello que durante décadas se ha tratado como un residuo.
Vía Universität Ulm
Alberto Contreras dice
Importante noticia…. Replantea proyecto de ptar canoas. En Bogotá, Colombia