Día Mundial del Agua: Desafíos y soluciones para la escasez de agua

Para celebrar el Día Mundial del Agua, Paulina Janiak habla de la urgente necesidad de un uso y gestión sostenibles de los recursos hídricos y de lo que se puede hacer para afrontar el reto de la escasez de agua. Paulina forma parte dela Comunidad de Expertosde la Fundación Solar Impulse.

Barcelona, Pekín, Ciudad del Cabo, Estambul, Roma... la lista continúa. En la última década, todas estas ciudades se enfrentaron a una grave crisis del agua, que obligó a las autoridades a introducir medidas de racionalización del agua. Cada año, alrededor de una cuarta parte de la población mundial vive en zonas con un importante estrés hídrico, es decir, en las que se utilizan casi todos los recursos hídricos disponibles. Este fenómeno va mucho más allá de las regiones caracterizadas por un clima árido. De hecho, las extracciones de agua dulce superan los recursos disponibles también en zonas de clima templado que suelen estar asociadas a precipitaciones regulares, como en los Países Bajos, Bélgica y Alemania. La escasez de agua supone un riesgo para el bienestar de las personas y la seguridad alimentaria, y afecta negativamente a la actividad económica. El impacto combinado del cambio climático y el aumento previsto de la demanda de agua (un 55% de aumento para 2050) sólo puede agravar el problema, amplificando las desigualdades sociales existentes, amenazando el patrimonio cultural e incluso provocando posibles conflictos armados. De hecho, en los últimos años, el Foro Económico Mundial ha informado regularmente de que las crisis del agua se encuentran entre los cinco principales riesgos mundiales percibidos en términos de impacto.

En este contexto, no es de extrañar que el reto del estrés hídrico y la protección de los recursos hídricos se haya convertido en un tema político transversal. Por ejemplo, en la Unión Europea, los principales documentos estratégicos (por ejemplo, sobre la adaptación al clima, del campo a la mesa y la biodiversidad) subrayan el papel fundamental del agua en los esfuerzos de mitigación y adaptación al cambio climático. A lo largo de la próxima década, serán necesarias una serie de medidas y acciones para garantizar un uso eficiente y sostenible del agua: tecnologías de ahorro de agua para la industria y la agricultura, requisitos de eficiencia hídrica en los sistemas de etiquetado, soluciones basadas en la naturaleza para los servicios ecosistémicos relacionados con el agua, asignación de recursos hídricos, sistemas de concesión de permisos de agua y tecnologías de control de la calidad del agua, por nombrar sólo algunas.

La investigación y la innovación pueden desempeñar un papel fundamental para abordar los retos relacionados con el agua y alcanzar los objetivos de sostenibilidad del agua. Veamos algunas de las áreas de interés y tendencias correspondientes, teniendo en cuenta que están fuertemente interrelacionadas y a menudo se solapan.

Soluciones basadas en las TI

El "agua digital" implica la aplicación de las últimas tecnologías -como el análisis de grandes datos, la inteligencia artificial (IA), el blockchain, el reconocimiento digital de imágenes, los sensores inteligentes y el Internet de las Cosas (IoT)- para reforzar los sistemas integrados de apoyo a la toma de decisiones sobre la gestión de los recursos hídricos, y vincular la información y el funcionamiento de los activos a lo largo de toda la cadena de valor del agua (desde la fuente hasta el tratamiento, la transferencia y el uso). El agua digital tiene el potencial de mejorar significativamente la eficiencia y el rendimiento de los sistemas de suministro de agua y de riego, y de mejorar la gestión de desastres y riesgos. Las soluciones en este campo se han multiplicado últimamente e incluyen una amplia gama de enfoques.

Las herramientas basadas en la IA para la predicción de fallos en la red de suministro de agua, la mejora de la gestión de las redes de distribución de agua y de las inundaciones urbanas son cada vez más comunes, y las soluciones InteliPipes, BuntBrain y Centaur forman parte de la cartera de soluciones eficientes). Este enfoque también puede aplicarse en combinación con blockchain y tecnologías asociadas para mejorar la trazabilidad de los productos y los cálculos de la huella de sostenibilidad, como la solución TrusTrace o las iniciativas de comercio de derechos de agua (por ejemplo, el proyecto piloto Water Ledger en Australia). Las herramientas de análisis de datos y de apoyo a la toma de decisiones basadas en la IA para la agricultura de precisión, como Efficient Solutions Gigrow, Hortau' y SinaSens Smart Agri, también están desempeñando un papel importante.

Soluciones circulares

La economía circular del agua pretende optimizar la cantidad de recursos (agua, energía, minerales y productos químicos) utilizados y extraídos en los sistemas hídricos, al tiempo que se genera valor socioeconómico y se preserva y mejora el capital natural (por ejemplo, restauración de ríos, prevención de la contaminación, etc.). Esto se consigue mediante una mejor alineación de los ciclos del agua creados por el hombre con los sistemas naturales, aplicando medidas como evitar el uso del agua (replanteando los productos y servicios), reducirlo (aumentando la eficiencia y mejorando la asignación/gestión de los recursos), reutilizarlo (operaciones de circuito cerrado), reciclarlo y reponerlo (devolverlo a la cuenca). Algunos ejemplos de soluciones son:

• Recuperar el magnesio, el calcio, las sales, el calor y el agua dulce de los procesos industriales, por ejemplo, en la producción de sílice y la fabricación de textiles, para reutilizarlos internamente o en otras industrias.
• Aplicación de un proceso de tratamiento de aguas residuales en varias fases en la industria petroquímica para reutilizar internamente las aguas residuales recuperadas
• Transformación de aguas residuales urbanas y de procesamiento de alimentos ricas en nutrientes, es decir, con un alto contenido en fósforo y nitrógeno, en abono verde

En la categoría de agua circular se encuentran varias soluciones etiquetadas, como E-METS, una novedosa tecnología de separación térmica del agua para la desalinización avanzada, la extracción de litio y el tratamiento de aguas residuales industriales; y Celium® BioFabricated Leather, producido a partir de residuos agroindustriales con un uso mínimo de agua y cultivado con bacterias recombinantes y residuos orgánicos ricos en azúcar.

Abordar los nuevos contaminantes

Los contaminantes de interés emergente (CEC) incluyen sustancias como los productos farmacéuticos, los pesticidas recientemente registrados, los aditivos plásticos industriales, los productos de cuidado personal y los nuevos retardantes de llama. Estos contaminantes del agua suelen aparecer en bajas concentraciones, pero sus posibles efectos adversos y su impacto a largo plazo en la salud humana y el medio ambiente son todavía poco conocidos. Además, su eliminación en los procesos convencionales de tratamiento del agua y de las aguas residuales no es muy eficaz, lo que exige el desarrollo de tecnologías avanzadas para mejorar el seguimiento, la prevención y el tratamiento de los CCA. Entre los ejemplos de estos enfoques novedosos se encuentran el biodiagnóstico; los procesos de oxidación avanzados, los fotobiorreactores y las nanotecnologías para el tratamiento del agua y las aguas residuales; y las tecnologías de membranas inteligentes para la eliminación de contaminantes del agua y las aguas residuales. Ejemplos de soluciones etiquetadas son los nuevos adsorbentes minerales y poliméricos para reducir los microcontaminantes orgánicos y/o inorgánicos de las aguas residuales, como Capterall, MagnetoSponges y Biosfilter).

Soluciones basadas en la naturaleza

Las soluciones basadas en la naturaleza para la gestión del agua implican enfoques inspirados y apoyados por la naturaleza, a la vez que son rentables, de bajo mantenimiento y a menudo ayudan a la mitigación y adaptación a los impactos adversos del cambio climático. Pueden comprender infraestructuras híbridas verdes, azules y grises para la reutilización y el reciclaje del agua, la retención del agua y la recarga de las aguas subterráneas, pero también el biomimetismo (imitación de los procesos, formas y sistemas naturales) como concepto de diseño para introducir la circularidad de los recursos en las cadenas de valor. Una serie de soluciones etiquetadas se basan en enfoques basados en la naturaleza para la gestión y el tratamiento del agua, entre ellas

• Soluciones para la gestión de las aguas pluviales, cuyo objetivo es la descarga cero de agua de lluvia en las ciudades para superar las inundaciones y mitigar las islas de calor urbanas, al tiempo que se reintroduce la biodiversidad(Skywater, Bocage Urbain y OASIS)

• Plantas de tratamiento de aguas residuales a base de plantas, que simultáneamente secuestran CO2, enfrían las zonas de espacio abierto y producen biomasa(Bamboo for Life)

• Filtros de base biológica para la eliminación de metales pesados y contaminantes fitosanitarios del agua (Biosorb)

• Sustancia anticalcárea de origen vegetal para torres de refrigeración, calderas de vapor, circuitos cerrados, ósmosis inversa y desalinización de agua salada(ODYLIFE)
  
  

La existencia de numerosas soluciones impactantes e innovadoras que abordan con éxito el reto de la escasez de agua es evidente. El reto consiste ahora en lograr un amplio reconocimiento de sus beneficios por parte de los gobiernos y las empresas. Al presentar estas soluciones a los responsables gubernamentales y empresariales, podemos ofrecer opciones limpias y rentables para el uso y la gestión sostenible del agua en todo el mundo. En este Día Mundial del Agua, reconozcamos el valor que las Soluciones etiquetadas de la Fundación Solar Impulse pueden desempeñar en el avance de la acción sobre el cambio climático, la escasez de agua y otros problemas medioambientales para facilitar la transición hacia un futuro sostenible.