Desde la puesta en marcha del área de I+D+i de Emalcsa en 2013 se plantearon 45 proyectos de investigación de los que se realizaron 29. Como consecuencia del desarrollo de alguno de ellos se crearon algunas infraestructuras científicas que han permanecido y que actualmente son compartidas con la Universidad de A Coruña a través de la Cátedra Emalcsa-UDC con fines tanto científicos como formativos.
Este patrimonio científico, fruto de una importante inversión económica, tiene un gran valor en el ámbito de la investigación relacionada con los sistemas de agua urbanos. El papel de estas infraestructuras fue fundamental en el desarrollo de proyectos ya finalizados y lo sigue siendo en el marco de las investigaciones que realiza Emalcsa directamente, los grupos de investigación de la Universidad de A Coruña o empresas colaboradoras de Emalcsa.
Estos son los activos científicos puestos en marcha desde la creación del área de I+D+i de Emalcsa.
- Plataforma de ensayos para tuberías en lámina libre. Se desarrolló en el marco del proyecto Ovalpipe iniciado en 2013 y finalizado en 2015. Ovalpipe tenía como objetivo mejorar la eficiencia de las redes de saneamiento mediante el uso de tuberías ovoides para pequeños diámetros en lugar de las habituales de sección circular. Se instaló, mediante un convenio de colaboración, en las instalaciones de la empresa supramunicipal EDAR Bens S.A. De esta manera la plataforma puede hacer ensayos en condiciones de agua residual real. Es la única de España en su género que trabaja en estas condiciones.La actividad de la plataforma fue clave posteriormente en la elaboración de la tesis doctoral Characterization of Sediment Accumulation, Erosion and Transport Processes in Combined Sewer Pipes, elaborada por Manuel Regueiro-Picallo, así como en una segunda fase del proyecto Ovalpipe que se llevó a cabo entre los años 2018 y 2019. En la actualidad existe un protocolo de colaboración entre Emalcsa, la Universidad de A Coruña y la EDAR Bens S. A. para explotar esta plataforma en el marco del proyecto Co-UDlabs, una iniciativa europea relacionada con infraestructuras de investigación en drenaje urbano.
2. Sistema de captación de datos de alta frecuencia en la cuenca del río Mero. Es una instalación piloto de monitorización de la calidad de las aguas para abastecimiento enmarcada en el proyecto Coruña Smart City que se realizó entre 2013 y 2015. La instalación consta de tres sondas multiparamétricas, una en Cecebre, acoplada a un perfilador que permite su movimiento a distintas profundidades, y las otras en las captaciones en las ETAP de A Telva (Cambre) y Cañás (Carral), así como dos aforadores de caudal en cada uno de los brazos del embalse (correspondientes a los dos ríos que lo conforman). Aparte de desarrollar el control de la calidad del agua en continuo, también ha sido clave en el desarrollo de los trabajos del proyecto WaterWatch realizado en 2016, cuyo objetivo era implantar un sistema de vigilancia para controlar los posibles vertidos de contaminantes en las aguas. Este sistema se amplió y potenció durante el Plan Gleon que se desarrolló entre 2017 y 2020 y que sirvió para convertir al embalse de Cecebre en el único observatorio de la Red Gleon en la Península Ibérica y el más meridional de Europa, contribuyendo con el estudio de la calidad de las aguas de la cuenca de los ríos Mero y Barcés y del embalse de Cecebre, enclaves fundamentales en el abastecimiento de agua a la población de A Coruña y su área metropolitana, en esta red internacional. En la actualidad hay en marcha un completo programa de seguimiento en el marco del programa AdO (Agua desde Origen) de la Cátedra Emalcsa-UDC que permite aprender más sobre la dinámica de calidad de las aguas y la influencia del entorno en la misma. Investigadores del grupo GEAMA están desarrollando labores de puesta a punto, mantenimiento, explotación y análisis de la información recopilada con los distintos instrumentos que conforman la red de monitorización. Hasta la fecha los elementos que conforman estos sistemas de medida son los siguientes:
- Una sonda multiparamétrica para la medida de parámetros de calidad del agua bruta a la entrada de la ETAP de Cañás. Se trata de una sonda multiparamétrica YSI EXO2 equipada con sensores para la medida de la profundidad, temperatura del agua, conductividad eléctrica, pH, concentración de O2, turbidez, concentración de materia orgánica fluorescente disuelta (FDOM), concentración de clorofila y concentración de ficocianina. Como complemento a esta sonda la toma de agua bruta de esta ETAP cuenta con un sensor de alerta para la detección (ausencia/presencia) de hidrocarburos flotantes en el agua. El conjunto del sistema de control de la calidad del agua instalado en Cañás tiene propósito múltiple dado que, a la información sobre agua bruta que accede a la planta, se añade un registro temporal de alta frecuencia de adquisición de parámetros indicadores de la evolución temporal del agua del río Barcés y la detección de incidencias derivadas de presiones sobre la misma (p. ej. vertidos accidentales).
- Una sonda multiparamétrica para la medida de parámetros de calidad del agua bruta a la entrada de la ETAP de A Telva. Se trata de un equipo análogo (mismo tipo y sensores) al instalado en la ETAP de Cañás. Está centrada en el seguimiento de la calidad del agua bruta en el punto de toma de la citada potabilizadora. En este sistema se integra un segundo sensor de alerta para la detección (ausencia/presencia) de hidrocarburos flotantes en el agua. Sus funciones, tanto directas como indirectas, son análogas a las expuestas para Cañás.
- Un perfilador YSI equipado con una sonda multiparamétrica YSI EXO2. El perfilador es un sistema electromecánico que permite la inserción programada de la sonda multiparamétrica en la masa de agua con el fin de evaluar sus cambios de calidad a lo largo de una sección vertical en el mismo periodo de tiempo. Este perfilador está instalado aguas arriba de la presa de Cecebre si bien, por comparación con las instaladas en Cañás y A Telva, la sonda incorpora un sensor adicional para medir el potencial de oxidación/reducción. El perfilador tiene como función principal realizar un seguimiento de la calidad del agua del embalse a lo largo del tiempo y en su vertical, de modo que es una herramienta clave para entender la dinámica limnológica de este sistema.
- Una estación meteorológica, localizada también en el paramento de la presa de Abegondo-Cecebre y equipada con sensores para la medida de la temperatura del aire, humedad relativa, presión atmosférica, precipitación, radiación solar total, dirección y velocidad del viento. La información proporcionada por la estación meteorológica aporta datos clave para entender la dinámica limnológica del embalse, en particular desde el punto de vista de su comportamiento físico-químico.
- Dos estaciones hidrológicas de aforo localizadas aguas arriba de las colas del embalse de Abegondo-Cecebre. La finalidad de estas estaciones, como complemento a los otros sistemas de medida, es la de proporcionar información útil para establecer el balance hidrológico en la cuenca del embalse.
- Una estación de aforo localizada aguas arriba de la captación de A Telva que proporciona información sobre el ciclo del agua de la cuenca en las proximidades de su desembocadura.
de perfiles de calidad del agua con una sonda multiparamétrica instalada en su extremo
3. Simulador del Sistema de Agua Urbano de A Coruña (Plataforma MEDUSA#4). Se trata de una infraestructura compleja, multiescalar, que representa la infraestructura hidráulica y de control de la red de abastecimiento del sistema de agua urbano de A Coruña. Esta ubicada en el Centro de Innovación Tecnológica en Edificación e Ingeniería Civil (CITEEC) de la Universidad de A Coruña y está diseñada para testar el potencial de las nuevas tecnologías en el telemando y control para la mejora de la gestión de sistemas de agua urbana.
El simulador se puso en marcha en el marco del Proyecto Brain-IoT, realizado entre 2017 y 2020 como parte del programa Europeo Horizon 2020. Este proyecto tenía por finalidad implementar una metodología de interconexión entre dispositivos autónomos en una única plataforma IoT. Es decir, establecer un sistema práctico y útil para hacer posibles comportamientos colaborativos inteligentes entre diferentes dispositivos (sistemas federados) y como paso previo necesario a la implementación de soluciones de Inteligencia Artificial en la gestión de los sistemas de agua urbana.
Diseñado y desarrollado en colaboración con el CITEEC, el Grupo de Investigación Ingeniería del Agua y del Medio Ambiente (GEAMA) de la Universidad de A Coruña y las empresas Tecdesoft y Abn, este simulador se utiliza en labores docentes, de divulgación y para desarrollar nuevos proyectos relacionados con el sistema de gestión del agua urbana en el marco de la línea de actividad del AquaLab de la Catedra Emalcsa-UDC.
4. Panel monitorización calidad del agua distribuida. Una de las principales líneas de investigación de la Cátedra Emalcsa-UDC es el Plan ECAD (Excelencia en la Calidad del Agua Distribuida), que busca, a través de distintas actuaciones, mantener, y si es posible mejorar, el conocimiento sobre la percepción de la calidad del agua que se distribuye a los domicilios de A Coruña y su entorno, así como fomentar su consumo responsable. La primera acción vinculada a este plan fue explorar las causas que generan episodios de turbidez en el agua que circula por las redes de abastecimiento. Con este fin se creó en el Centro de Innovación Tecnológica en Edificación e Ingeniería Civil (CITEEC) de la Universidad de A Coruña un panel de tuberías, instrumentado con una batería de sensores, y conectado a la red de abastecimiento de agua coruñesa, para monitorizar la calidad del agua a través de 12 parámetros y en tiempo real.El sistema permite, junto con la evaluación de incidencias de calidad en la red, las quejas y reclamaciones de clientes y la participación en un comité técnico mixto de técnicos de EMALCSA y de la UDC evaluar causas y soluciones a los problemas de calidad en la distribución del agua, así como evaluar su gravedad. Este sistema está conectado directamente a la red de abastecimiento de la ciudad de A Coruña, por lo que permite registrar las variaciones propias de la misma. Cuenta con los siguientes elementos:
- Sistema de tuberías de 100 mm de diámetro con válvulas para el establecimiento de diferentes configuraciones de flujo. Este sistema permite intercambiar diferentes tramos del panel para testar materiales y sistemas de tuberías en cuanto a la influencia que estas puedan tener en la calidad del agua distribuida.
- Caudalímetro Siemens y dos sensores de presión para el registro en continuo de variables hidráulicas.
- Dos tomas para la recogida de muestras puntuales de agua.
- Un contador de partículas mod. Particle sense, que permite registrar y cuantificar 8 rangos predefinidos de partículas < 200 µm.
- Sistema compacto S::CAN para una caracterización físico-química en continuo midiendo parámetros de calidad como pH, temperatura, conductividad, color, turbidez, cloro residual….Además el sistema se utiliza de forma recurrente como banco de pruebas de nuevas tecnologías de monitorización en tiempo real, al disponer de un volumen significativo y validado de datos que permiten probar y validar nuevas tecnologías que después pueden ser implementadas en la red de control de producción del sistema de abastecimiento para la correcta explotación de este.
5. CHOIVA-BOX, simulador de cuencas hidrográficas con fines docentes. Se trata de un sistema en el que a través de una proyección podemos establecer la topografía de un determinado territorio, simulado en este caso mediante una caja llena de arena. Esta arena es manipulable y cambia la configuración de la superficie para poder ver cómo el agua circula en función de esa modificación. El sistema fue desarrollado en el año 2019 como un módulo didáctico en el marco de la participación de EMALCSA en ferias de ciencia juvenil y actualmente está asociado al programa COAWA, la comunidad del Agua, una iniciativa de la Cátedra para divulgar conocimiento sobre las relaciones del agua con el medio ambiente y las personas en un contexto integrado vinculado al marco conceptual DUSA (Desarrollo Urbano Sensible al Agua).
