La filtración de banco inducida es un enfoque clave y bien establecido para proporcionar suministro de agua potable a áreas pobladas ubicadas a lo largo de ríos o lagos y con acceso limitado a los recursos de agua subterránea. Se emplea en varios países del mundo, con ejemplos notables en Europa, los Estados Unidos, y partes de África. La contaminación de las aguas superficiales representa una seria amenaza para alcanzar los estándares de agua potable. En este contexto, microorganismos patógenos humanos como algunos virus y bacterias, procedente de la descarga de plantas de tratamiento de aguas residuales, forman un grupo contaminante importante. Un estudio detallado en un sitio de filtración de banco inducida a lo largo del río Rin en Alemania ha vinculado el transporte de bacterias a la dinámica estacional. Los resultados clave del estudio muestran que las inundaciones deben considerarse amenazas particulares, porque pueden reducir la capacidad de purificación de la filtración del banco, lo que conduce a un aumento de las concentraciones de bacterias en las aguas subterráneas. Los cambios en las propiedades de los sedimentos del lecho del río en el transcurso de un año pueden influir notablemente en la capacidad de purificación de la filtración del banco y es posible que sea necesario considerar esta dinámica en las prácticas de evaluación de riesgos.

Caja de herramientas para operadores de obras hidráulicas

Un proyecto dirigido por la Prof.Dr. Irina Engelhardt, que enseña hidrogeología en la TU de Berlín, tiene como objetivo mejorar nuestra comprensión de los procesos de filtración de bancos y mejorar las capacidades predictivas de los modelos que describen el transporte de microorganismos en la filtración de bancos. Se desarrollan herramientas basadas en modelos para permitir a los operadores de obras hidráulicas evaluar con mayor precisión el potencial de purificación de sus plantas de filtración de banco con respecto a los microorganismos. Los socios que colaboran con la investigación incluyen al Prof. Dr. Alberto Guadagnini y a la Prof. Dra. Monica Riva del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Politecnico di Milano.

Los primeros resultados de la cooperación se publicaron recientemente en un artículo titulado "Análisis de incertidumbre e identificación de parámetros clave que controlan el transporte de bacterias en un escenario de filtración de ribera" en la revista internacional Investigación de recursos hídricos .

Usos en Alemania e Italia

Más de 100 plantas de filtración de bancos están repartidas por Europa, ubicados principalmente en países del norte y centro de Europa (particularmente en Alemania, Los países bajos, Francia, y Finlandia). En Alemania, La producción de agua potable por filtración de banco inducida es regionalmente significativa. Por ejemplo, aproximadamente la mitad del agua potable en Berlín se obtiene mediante este método. A diferencia de, La filtración de banco inducida no está muy extendida en los países mediterráneos. En Italia, un ejemplo se puede encontrar en Lucca (Toscana) a lo largo del río Serchio. Pero la presión sobre los recursos hídricos en el Mediterráneo está aumentando debido al cambio climático. Filtración de banco inducida, como método de producción de agua potable eficiente en el uso de recursos, podría convertirse en una herramienta para combatir la creciente escasez de agua en la región.

Incertidumbre en las predicciones de modelos numéricos

Para la producción de agua potable por filtración de banco inducida, Los pozos de extracción de agua subterránea se colocan cerca de ríos o lagos. Estos pozos producen principalmente el llamado filtrado de banco, correspondiente al agua que fluye desde la masa de agua superficial hasta el pozo que es naturalmente purificada por la migración subterránea. Los patógenos humanos se ven afectados por un complejo sistema de procesos durante su migración a través del acuífero y sus concentraciones tienden a disminuir con el tiempo porque son retenidos parcialmente en los granos de sedimento y también pueden perder naturalmente su infectividad. Una pregunta operativa crítica para los operadores de obras sanitarias es:¿qué tan fuerte es el efecto de purificación de la filtración del banco, o, en otras palabras, ¿Cuánto puede la naturaleza reducir la concentración de microorganismos?

La investigación ha destacado el papel de los principales factores que influyen en estos efectos. Éstos incluyen, por ejemplo, velocidad del flujo de agua subterránea, temperatura, y la composición mineralógica del subsuelo. Es más, se demuestra que el comportamiento del transporte depende de la especie de microorganismo considerada. Como resultado, Las predicciones sobre la migración de microorganismos en las aguas subterráneas están sujetas a un alto grado de incertidumbre. La investigación ofrece una herramienta poderosa y flexible para cuantificar y posiblemente controlar tal incertidumbre para aumentar la confianza en el efecto de purificación de la filtración del banco.