Optimizing rainwater harvesting systems in urban areas

• Autores: María Violeta Vargas Parra
• Directores de la Tesis: Xavier Gabarrell Durany (dir. tes.), Gara Villalba Méndez (dir. tes.), Rosa Ma. Rovira Val (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2015
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francesc Hernández Sancho (presid.), Montserrat Meneses Benítez (secret.), Ignasi Rodríguez-Roda Layret (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la tierra y del espacio
    • Hidrología
      • Calidad de las aguas
  • Ciencias tecnológicas
    • Ingeniería y tecnología del medio ambiente
      • Control de la contaminación atmosférica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD  TESEO 
• Resumen

  • El aprovechamiento de agua de lluvia, a pesar de ser una antigua técnica para recoger escorrentía para uso doméstico, agricultura y gestión ambiental, no tiene una amplia aplicación. Potencialmente, los sistemas de aprovechamiento de agua de lluvia (RWH) pueden jugar un papel clave en el abastecimiento de la demanda de agua urbana como una alternativa a las tecnologías convencionales de tratamiento de agua como son la desalinización y otras tecnologías costosas Esta tesis doctoral pretende encontrar las configuraciones de RWH más eficientes, primero cuantificando el consumo de recursos e impactos ambientales asociados con RWH en áreas urbanas, y, después, estudiando las diferentes configuraciones para abastecimiento doméstico considerando condiciones climáticas mediterráneas y desérticas. La investigación está motivada por el incremento en la necesidad de encontrar medidas correctoras y preventivas que ayuden a gestionar los problemas de abastecimiento de agua, especialmente considerando los efectos del cambio climático en el área mediterránea y los del abastecimiento de agua en las zonas áridas. En línea con este planteamiento, la hipótesis se basa en el hecho de que el agua pluvial es agua blanda y, por lo tanto, requiere menos detergente y aditivos suavizantes. De ahí que represente un sustituto ventajoso para el agua utilizada en lavandería, especialmente en lugares donde el agua de grifo presenta altos niveles de dureza, así como cuando la disponibilidad de agua es limitada. Para analizar las diferentes configuraciones de RWH, se aplicaron las siguientes metodologías: análisis de exergía y análisis de eficiencia exergética para determinar el consumo de recursos y eficiencia; análisis de ciclo de vida (LCA) para identificar los impactos ambientales; análisis de coste de ciclo de vida (LCC) para encontrar la viabilidad económica, y análisis envolvente de datos (DEA) para identificar la frontera de mejores-prácticas hacia la sostenibilidad. En general, los resultados evidencian que configuraciones en clúster son más eficientes en el uso de recursos que las individuales, en términos exergéticos y económicos. Se encontró que los impactos ambientales son inversamente proporcionales al incremento en el abastecimiento de agua de lluvia. Los escenarios de mejores prácticas son mayoritariamente dependientes al área de recogida. Asimismo, los ahorros en el consumo de aditivos de lavandería resultan en una mejor conducta ambiental y económica en zonas con alta dureza en agua de grifo.