Verificado con respecto a la Directiva (UE) 2024/3019, de noviembre de 2024, y al comunicado de prensa del Consejo de la Unión Europea del 5 de noviembre de 2024.
Para 2045, la Unión Europea espera que su sector de tratamiento de aguas residuales urbanas y aguas residuales domésticas sea energéticamente neutro, generando al menos tanta energía renovable como la que consumen sus servicios de agua para producir agua limpia.
El objetivo procede del artículo 11 de la Directiva revisada sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas, la Directiva (UE) 2024/3019, y se aplica a las plantas de tratamiento que gestionan una carga de 10.000 habitantes equivalentes o más, junto con sus sistemas colectores conectados.
Esta directiva responde a dos motivos. En primer lugar, el tratamiento de aguas residuales requiere un consumo energético elevado, y una parte importante de esa energía se destina al suministro de oxígeno al proceso de tratamiento. En segundo lugar, se espera que el sector contribuya al objetivo de neutralidad climática de la UE para 2050.
La gestión del agua a gran escala exige un uso eficiente de los recursos, y el artículo 11 convierte la neutralidad energética en el mecanismo vinculante para alcanzar esa eficiencia.
¿En qué consiste el objetivo de neutralidad energética de la UE?
El objetivo de neutralidad energética se establece en el artículo 11 de la Directiva (UE) 2024/3019, la refundición de 2024 de la Directiva europea original de 1991 sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas.
En principio, exige que la energía consumida por las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas que traten una carga de 10.000 habitantes equivalentes o más, incluidos sus sistemas colectores conectados, no supere la energía renovable generada en su nombre.
El plazo para alcanzar este equilibrio finaliza en 2045.
El objetivo se aplica a nivel nacional, no planta por planta. Los Estados miembros son responsables de que el sector alcance la neutralidad en su conjunto, lo que significa que una planta individual no está legalmente obligada a generar toda su energía en sus propias instalaciones.
Un país puede permitir que las plantas con un alto potencial de producción de biogás o energía solar generen más energía de la que consumen para compensar aquellas instalaciones en las que la generación local resulte poco práctica.
La energía renovable puede contabilizarse tanto si se produce en la propia planta como fuera de ella, y tanto si la genera el propietario o el operador de la planta como si se produce en su nombre.
Esta flexibilidad influye en las decisiones iniciales de inversión, que tenderán a dirigirse hacia las plantas y las medidas que proporcionen la mayor cantidad de energía renovable o el mayor ahorro energético por cada euro invertido.
¿Se aplica este objetivo a mi planta?
El objetivo de neutralidad energética está vinculado al tamaño de la planta, medido en habitantes equivalentes, o h-e, una unidad estándar utilizada para expresar la carga contaminante.
Un habitante equivalente representa aproximadamente la carga orgánica diaria producida por una persona. Por tanto, una planta que trata 10.000 h-e gestiona una carga equivalente a la generada por unas 10.000 personas, incluida cualquier carga industrial convertida a la misma escala.
En relación específicamente con el objetivo de neutralidad energética de 2045:
- 10.000 h-e o más: la planta se incluye en el cálculo del objetivo nacional de neutralidad energética, junto con su sistema colector conectado.
- Menos de 10.000 h-e: la obligación de neutralidad energética no se aplica a la planta, aunque otras partes de la directiva sí pueden resultar aplicables.
Conviene diferenciar el objetivo energético de los demás umbrales de tamaño establecidos por la directiva, ya que cada uno activa obligaciones distintas:
- 1.000 h-e o más: las instalaciones pasan a estar dentro del ámbito de aplicación de las obligaciones relativas a recogida de aguas residuales, tratamiento primario y tratamiento secundario o biológico. El umbral se reduce desde los 2.000 h-e establecidos por la directiva de 1991.
- 10.000 h-e o más: las instalaciones están sujetas al objetivo de neutralidad energética y, cuando vierten en zonas sensibles o en riesgo, a requisitos más estrictos de eliminación de nutrientes mediante tratamiento terciario o de eliminación de microcontaminantes mediante tratamiento cuaternario.
- 150.000 h-e o más: las plantas de mayor tamaño, que estarán sujetas a las obligaciones de tratamiento más tempranas y estrictas.
Dado que la neutralidad energética es un objetivo nacional, superar el umbral de 10.000 h-e significa que la planta se incluye en la obligación de su país. No significa que esa instalación específica deba alcanzar la neutralidad por sí sola.
La forma en que se distribuirá esta responsabilidad se decidirá durante la transposición nacional, que los Estados miembros deberán completar antes del 31 de julio de 2027.
Cómo se aplicará progresivamente el objetivo
La neutralidad energética no se activará de una sola vez en 2045. El objetivo se introducirá gradualmente mediante metas intermedias.
| Fecha límite | Hito | Aplicación |
| 31 de julio de 2027 | Transposición de la directiva a la legislación nacional | Todos los Estados miembros |
| 31 de diciembre de 2027 | Publicación de las listas nacionales de zonas sensibles a la eutrofización | Estados miembros |
| 31 de diciembre de 2028 | Primera auditoría energética obligatoria | Plantas de 100.000 h-e o más y sus sistemas colectores |
| 31 de diciembre de 2030 | Objetivo energético intermedio: al menos el 20 % de la energía procedente de fuentes renovables autogeneradas; publicación | Plantas de 10.000 h-e o más (total nacional) |
| 31 de diciembre de 2032 | Primera auditoría energética obligatoria | Plantas de entre 10.000 y 100.000 h-e y sus sistemas conectados |
| 31 de diciembre de 2035 | Objetivo energético intermedio: al menos el 40 % | Plantas de 10.000 h-e o más (total nacional) |
| 31 de diciembre de 2039 | Implantación completa del tratamiento terciario de nutrientes y avance significativo del tratamiento cuaternario | Plantas de 150.000 h-e o más |
| 31 de diciembre de 2040 | Objetivo energético intermedio: al menos el 70 % | Plantas de 10.000 h-e o más (total nacional) |
| 31 de diciembre de 2045 | Neutralidad energética completa (100 %) y plena implantación gradual de los tratamientos terciario y cuaternario | Plantas incluidas en el ámbito de aplicación |
Dos vías para alcanzar la neutralidad energética
Alcanzar la neutralidad energética depende de dos palancas.
Una planta puede consumir menos energía o puede generar más energía renovable.
En la mayoría de los casos, reducir la demanda es el punto de partida más rápido y económico, porque el kilovatio-hora más barato es aquel que la planta no necesita generar ni comprar.
Reducción del consumo energético: el lado de la demanda
La aireación es el objetivo más evidente porque, en la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales, constituye el principal consumidor de electricidad.
Habitualmente representa alrededor de la mitad del consumo energético total, y con frecuencia incluso más, dependiendo del proceso, del tamaño de la planta y del estado de los sopladores y difusores.
Dado que la aireación es una carga elevada y constante, incluso pequeñas mejoras de eficiencia pueden acumularse y generar ahorros importantes.
Entre las medidas más habituales se encuentran:
- Ajustar el control del oxígeno disuelto para evitar la sobreaireación durante periodos de baja carga.
- Actualizar o redimensionar los sopladores.
- Mejorar la forma en que el oxígeno se transfiere al agua.
Muchas de estas medidas requieren menos inversión que la construcción de nuevas instalaciones de generación energética y reducen la factura desde el primer día, en lugar de hacerlo después de un proyecto de construcción de varios años.
Las mejoras en la eficiencia de transferencia de oxígeno también pueden reducir el consumo energético
La tecnología de nanoburbujas suministra oxígeno al proceso biológico mediante burbujas mucho más pequeñas que las producidas por los difusores convencionales de burbuja fina.
Esto aumenta la eficiencia de transferencia de gas y puede reducir la energía necesaria para la aireación.
La tecnología apoya el proceso biológico, pero no lo sustituye. Se incluye dentro de las medidas de reducción de demanda como una de las opciones que una planta puede evaluar.
Aumento de la generación de energía renovable
La segunda palanca consiste en generar energía renovable que la planta pueda contabilizar para alcanzar su objetivo.
La directiva reconoce varias fuentes, tanto si se generan en la propia planta como fuera de ella por parte de su propietario u operador:
Energía solar.
Energía eólica.
Energía hidráulica.
Energía térmica.
Biogás.
Dos de estas fuentes son especialmente relevantes para las plantas de tratamiento:
- El biogás procedente de la digestión anaerobia de lodos permite que una planta convierta su propia corriente de residuos en energía.
- La energía solar aprovecha las grandes superficies disponibles en muchas plantas.
La recuperación de calor del efluente tratado constituye otra posible opción.
Los objetivos intermedios del 20 %, 40 %, 70 % y 100 % solo contabilizan la energía renovable generada por las propias plantas o en su nombre.
La electricidad comprada de la red, aunque proceda de fuentes renovables, no se contabiliza para estos objetivos.
Existe una excepción limitada, pero únicamente se aplica en la fase final.
Si un Estado miembro no puede alcanzar el objetivo de 2045 a pesar de haber aplicado todas las medidas disponibles de eficiencia y generación, podrá permitir que hasta un 35 % del objetivo final se cubra mediante energía no fósil adquirida.
Se trata de una excepción de último recurso, no de una vía rápida, y no se aplica a los objetivos intermedios anteriores.
Por qué la eficiencia de la aireación es más importante de lo que suele reconocerse
Es fácil interpretar el objetivo de 2045 únicamente como un problema de generación energética.
La suposición intuitiva es que una planta alcanzará la neutralidad instalando paneles solares y aumentando su capacidad de producción de biogás hasta que la generación iguale el consumo.
Esta interpretación pasa por alto la mitad del problema, y precisamente la mitad más valiosa.
El objetivo se define como una relación.
El artículo 11 exige que la energía renovable generada alcance un determinado porcentaje de la energía total utilizada.
Ambos valores pueden modificarse, por lo que una planta dispone de dos maneras de reducir la diferencia:
- Aumentar la parte superior de la fracción generando más energía renovable.
- Reducir la parte inferior consumiendo menos energía.
La segunda opción recibe menos atención.
Cada unidad de consumo que una planta elimina es una unidad que ya no tendrá que generar mediante fuentes renovables para cumplir el objetivo.
Por tanto, la eficiencia cuenta dos veces: reduce la factura energética y disminuye el objetivo total que la planta debe alcanzar.
Las mejoras en la eficiencia de aireación pueden transformar el balance energético
La aireación suele ser la mayor carga eléctrica individual de una planta de tratamiento y con frecuencia representa aproximadamente la mitad del consumo total.
Se trata de uno de los pocos costes operativos que una planta puede reducir de forma realista.
La última gran mejora de eficiencia en el suministro de oxígeno se produjo aproximadamente hace tres décadas, con la transición hacia los difusores de burbuja fina.
Desde entonces, gran parte del esfuerzo de eficiencia del sector se ha centrado en transferir el oxígeno al agua de forma más eficaz.
Cualquier porcentaje ahorrado en aireación se refleja directamente en el cálculo de neutralidad energética en ambos lados de la ecuación.
También existe un argumento práctico relacionado con los plazos.
Las medidas de reducción de demanda, como el control del oxígeno disuelto, la optimización de sopladores y la mejora de la transferencia de oxígeno, suelen poder implantarse más rápidamente y con menor inversión que las nuevas infraestructuras de generación.
Construir un digestor o una instalación solar es un proyecto de varios años y de elevada inversión.
Sin embargo, optimizar la forma en que una planta utiliza la energía puede comenzar mucho antes y empezar a generar ahorros casi de inmediato.
Naturalmente, esto no elimina la necesidad de generar energía renovable.
Para alcanzar el 100 %, casi todas las plantas necesitarán utilizar ambas palancas.
La cuestión es el orden y el énfasis.
Reducir primero la demanda hace que el reto de generación sea menor, más económico y más viable. Esa es precisamente la razón por la que la eficiencia merece mucha más atención de la que recibe habitualmente.
Qué deberían hacer ahora las plantas de tratamiento y los servicios de agua
El plazo de 2045 puede parecer lejano, pero las decisiones que determinarán si una planta cumple el objetivo deben tomarse mucho antes.
Los activos de tratamiento tienen ciclos de vida largos, y los primeros hitos de cumplimiento llegarán dentro de pocos años.
Estas son las áreas en las que deberían concentrarse los esfuerzos a corto plazo.
Seguir la transposición nacional
La directiva establece el marco general, pero las obligaciones específicas aplicables a cada planta se decidirán a nivel de cada Estado miembro.
Los países deben transponer las normas a su legislación nacional antes del 31 de julio de 2027.
Esta transposición determinará cómo se distribuirá el objetivo nacional de neutralidad energética entre las distintas plantas.
Es importante seguir el proceso de cerca, ya que transformará un objetivo sectorial en requisitos concretos para cada instalación.
Prepararse para la auditoría energética
Las auditorías obligatorias constituyen el punto de partida práctico para el cumplimiento, y los primeros plazos están próximos.
Las plantas de 100.000 h-e o más deberán completar su primera auditoría antes de finalizar 2028.
Las plantas de entre 10.000 y 100.000 h-e deberán hacerlo antes de finalizar 2032.
La auditoría es el primer momento en el que una planta deberá cuantificar en detalle en qué consume su energía.
Tratarla como una verdadera línea base, y no como un mero trámite administrativo, mejorará todas las decisiones posteriores.
Medir desde ahora el consumo energético de la aireación
No es necesario esperar a la auditoría formal para comenzar a medir.
Dado que la aireación suele ser la mayor carga energética individual, conocer cuánta energía consume y cómo varía ese consumo en función de la carga durante el día es el conjunto de datos más útil que una planta puede desarrollar.
Esta información permite identificar los ahorros más sencillos y establecer una línea base con la que medir futuras mejoras.
Evaluar las opciones de reducción de demanda antes de comprometerse con nuevas instalaciones de generación
La nueva generación renovable requiere una inversión elevada y largos plazos de construcción.
Por tanto, conviene comprender primero el potencial de eficiencia de la planta.
Medidas como el control del oxígeno disuelto, la optimización de los sopladores y la mejora de la transferencia de oxígeno suelen poder implantarse antes y con menor coste.
Dimensionar estas oportunidades desde el principio significa que cualquier nueva capacidad de generación se diseñará para una planta que ya haya reducido su demanda, y no para su nivel actual, más elevado, de consumo.
Estas medidas permiten adelantar los ahorros más rápidos y económicos y garantizan que las inversiones más caras y de mayor plazo se realicen sobre la base de una imagen precisa de las necesidades reales de la planta.
Preguntas frecuentes
El camino eficiente hacia 2045
La neutralidad energética para 2045 es un objetivo a largo plazo.
La vía más económica para alcanzarla comienza por el lado de la demanda, y el lado de la demanda comienza por la aireación.
Las plantas que midan cuanto antes su consumo energético de aireación y lo reduzcan antes de construir nuevas instalaciones de generación alcanzarán la neutralidad más rápidamente y con menor coste.
En PMnB trabajamos en el lado de la transferencia de oxígeno de esta ecuación y estaremos encantados de analizar dónde podría integrarse la tecnología de nanoburbujas en los planes de eficiencia de una planta.
Póngase en contacto con nosotros para analizar el camino de su planta hacia un tratamiento de agua limpia con mayor neutralidad energética.
