Dia Mundial da Água: Desafios e Soluções para a Escassez de Água

Para celebrar o Dia Mundial da Água, Paulina Janiak discute a necessidade urgente de uma utilização e gestão sustentável dos recursos hídricos e o que pode ser feito para enfrentar o desafio da escassez de água. Paulina faz parte dea Comunidade de Peritosna Fundação Solar Impulse.

Barcelona, Pequim, Cidade do Cabo, Istambul, Roma... a lista continua. Na última década, todas estas cidades enfrentaram uma grave crise hídrica, que obrigou as autoridades a introduzir medidas de racionalização da água. Todos os anos, cerca de um quarto das pessoas a nível mundial vive em áreas sob stress hídrico significativo, ou seja, onde quase todos os recursos hídricos disponíveis estão a ser utilizados. Este fenómeno vai muito além das regiões caracterizadas por climas áridos. De facto, as captações de água doce excedem os recursos disponíveis também em zonas de clima temperado que estão geralmente associadas a precipitação regular, como nos Países Baixos, Bélgica e Alemanha. A escassez de água representa riscos para o bem-estar das pessoas e para a segurança alimentar, e afecta negativamente a actividade económica. O impacto combinado das alterações climáticas e um aumento projectado da procura de água (aumento de 55% até 2050) só pode agravar o problema, ampliando as desigualdades sociais existentes, ameaçando o património cultural e conduzindo mesmo a potenciais conflitos armados. De facto, nos últimos anos, o Fórum Económico Mundial tem relatado regularmente crises hídricas entre os cinco maiores riscos globais em termos de impacto.

Neste contexto, não é surpresa que o desafio do stress hídrico e da protecção dos recursos hídricos se tenha tornado um tema político transversal. Por exemplo, na União Europeia, documentos estratégicos fundamentais (por exemplo, sobre adaptação climática, farm-to-fork, e biodiversidade) sublinham o papel central da água nos esforços de mitigação e adaptação às alterações climáticas. Durante a próxima década, serão necessárias várias medidas e acções para assegurar uma utilização eficiente e sustentável da água: tecnologias de poupança de água para a indústria e a agricultura, requisitos de eficiência hídrica em esquemas de rotulagem, soluções baseadas na natureza para serviços ecossistémicos relacionados com a água, atribuição de recursos hídricos, sistemas de germinação de água, e tecnologias de monitorização da qualidade da água, para citar apenas algumas.

A investigação e a inovação podem desempenhar um papel fundamental como facilitador para enfrentar os desafios relacionados com a água e atingir os objectivos de sustentabilidade da água. Vejamos algumas das áreas de foco e tendências correspondentes, tendo em conta que estão fortemente interligadas e muitas vezes sobrepostas.

Soluções baseadas em TI

Água digital" envolve a aplicação das mais recentes tecnologias - tais como grandes análises de dados, inteligência artificial (IA), cadeia de bloqueio, reconhecimento de imagem digital, sensores inteligentes e Internet das Coisas (IoT) - para reforçar sistemas integrados de apoio à decisão de gestão de recursos hídricos, e ligar a informação e operação de activos ao longo de toda a cadeia de valor da água (desde a fonte, até ao tratamento, transferência e utilização). A água digital tem o potencial de melhorar significativamente a eficiência e o desempenho dos sistemas de abastecimento de água e de irrigação e melhorar a gestão de desastres e riscos. As soluções neste campo têm-se multiplicado ultimamente e incluem uma vasta gama de abordagens.

Ferramentas alimentadas por IA para a previsão de falhas na rede de água, melhor gestão das redes de distribuição de água e de eventos de inundação urbana são cada vez mais comuns, com a InteliPipes, BuntBrain e Centaur Solutions, todas elas presentes no portfolio Efficient Solutions). Esta abordagem também pode ser aplicada em combinação com a cadeia de bloqueio e tecnologias associadas para melhorar a rastreabilidade do produto e os cálculos da pegada de sustentabilidade, tais como a solução TrusTrace ou iniciativas de comercialização de direitos de água (por exemplo, o projecto-piloto Water Ledger na Austrália). A AI-powered, análise de dados e ferramentas de apoio à decisão baseadas em software para agricultura de precisão, tais como o Efficient Solutions Gigrow, Hortau', e SinaSens Smart Agri, estão também a desempenhar um papel importante.

Soluções circulares

A economia circular da água visa optimizar a quantidade de recursos (água, energia, minerais e químicos) utilizados e extraídos nos sistemas hídricos, ao mesmo tempo que gera valor socioeconómico e preserva e melhora o capital natural (por exemplo, restauração de rios, prevenção da poluição, etc.). Isto é conseguido através de um melhor alinhamento dos ciclos da água produzidos pelo homem com os sistemas naturais, aplicando medidas como a prevenção da utilização da água (repensando produtos e serviços), redução (maior eficiência e melhor atribuição/gestão de recursos), reutilização (operações em circuito fechado), reciclagem e reabastecimento (regresso à bacia). Exemplos de soluções incluem:

• Recuperação de magnésio, cálcio, sais, calor e água doce de processos industriais, por exemplo na produção de sílica e no fabrico de têxteis, para os reutilizar internamente ou em outras indústrias
• Implementar um processo de tratamento de águas residuais em várias fases na indústria petroquímica para reutilizar internamente as águas residuais recuperadas
• Transformar nutrientes ricos, isto é, com elevado teor de fósforo e azoto, processamento de alimentos e águas residuais urbanas em fertilizantes verdes

Encontram-se várias Soluções rotuladas na categoria de água circular, incluindo E-METS, uma nova tecnologia de separação térmica de água para dessalinização avançada, mineração de lítio e tratamento de águas residuais industriais; e Celium® BioFabricated Leather, produzido a partir de resíduos agro-industriais com uma utilização mínima de água e cultivado com bactérias recombinantes e resíduos orgânicos ricos em açúcar.

Abordagem de novos poluentes

Os contaminantes de preocupação emergente (CEC) incluem substâncias tais como produtos farmacêuticos, pesticidas recentemente registados, aditivos plásticos industriais, produtos de cuidados pessoais e novos retardadores de chama. Estes poluentes da água ocorrem geralmente em baixas concentrações mas os seus potenciais efeitos adversos e impacto a longo prazo na saúde humana e no ambiente são ainda mal compreendidos. Além disso, a sua remoção em processos convencionais de tratamento de água e águas residuais não é muito eficiente, o que exige o desenvolvimento de tecnologias avançadas para melhorar a monitorização, prevenção e tratamento da CEC. Exemplos de tais abordagens inovadoras incluem bio-diagnósticos; processos de oxidação avançados, fotobioreactores e nanotecnologias para tratamento de água e águas residuais; e tecnologias inteligentes de membrana para remoção de poluentes da água e águas residuais. Exemplos de soluções rotuladas incluem novos adsorventes minerais e polímeros para a redução de águas residuais de micropoluentes orgânicos e/ou inorgânicos, tais como Capterall, MagnetoSponges e Biosfilter).

Soluções baseadas na natureza

As soluções baseadas na natureza na gestão da água envolvem abordagens que são inspiradas e apoiadas pela natureza, ao mesmo tempo que são rentáveis, de baixa manutenção e muitas vezes ajudam na mitigação e adaptação aos impactos adversos das alterações climáticas. Podem incluir infra-estruturas híbridas verdes, azuis e cinzentas para reutilização e reciclagem de água, retenção de água e recarga de águas subterrâneas, mas também biomimetismo (imitação de processos, formas e sistemas naturais) como um conceito de concepção para introduzir circularidade de recursos nas cadeias de valor. Várias Soluções rotuladas recorrem a abordagens baseadas na natureza para a gestão e tratamento da água, incluindo:

• Soluções de gestão de águas pluviais, visando a descarga de água com teor zero nas cidades para superar as cheias e mitigar as ilhas de calor urbanas enquanto se reintroduz a biodiversidade(Skywater, Bocage Urbain e OASIS)

• Estações de tratamento de águas residuais de origem vegetal, que sequestram simultaneamente CO2, arrefecem áreas de espaço aberto e produzem biomassa(Bamboo for Life)

• Filtros de base biológica para remoção de metais pesados e poluentes fitossanitários da água(Biosorb)

• Substância anti-escamação à base de plantas para torres de arrefecimento, caldeiras de vapor, loops fechados, osmose inversa e dessalinização da água salgada(ODYLIFE)
  
  

A existência de numerosas soluções impactantes e inovadoras que respondem com sucesso ao desafio da escassez de água é evidente. O desafio consiste agora em obter um amplo reconhecimento dos seus benefícios por parte dos governos e das empresas. Ao levar estas Soluções até aos decisores governamentais e empresariais, podemos oferecer opções limpas e rentáveis para a utilização e gestão sustentável da água em todo o mundo. Neste Dia Mundial da Água, reconheçamos o valor que as Soluções com o selo da Solar Impulse Foundation podem desempenhar no avanço da acção sobre as alterações climáticas, escassez de água e outras questões ambientais para facilitar a transição para um futuro sustentável.