Fiecare picătură contează. Managementul eficient al apei asigură resurse sustenabile15 min read

Reutilizarea apelor reziduale ar putea fi soluția la problema tot mai mare a deficitului de apă din Europa.

Cele 34 de vaci de lapte care rumegă pe o platformă plutitoare din portul Rotterdam nu se gândesc probabil la deficitul de apă, o provocare majoră la nivel mondial în prezent, însă sunt parte a eforturilor depuse la nivel european pentru găsirea unor soluții la această dilemă a zilelor noastre. 

Casa vacilor, Floating Farm (Ferma plutitoare),// Link oficial: floatingfarm.nl // face parte dintr-un proiect mai amplu intitulat WATER-MINING,// „Next generation water-smart management systems: large scale demonstrations for a circular economy and society”, cordis.europa.eu // care a primit finanțare din partea Uniunii Europene pentru a căuta modalități de abordare a presiunii în creștere asupra sistemelor hidrice din Europa.

Obținerea apei în mod inteligent

Potrivit 2030 Water Resources Group// „2030 WRG: Collective Action on Water Security for People, Environment, and Economy”, 2030wrg.org // din cadrul Băncii Mondiale, se estimează că cererea globală de apă va depăși alimentarea durabilă cu apă până în 2030, astfel că găsirea unor modalități de reutilizare sigură și eficientă a apei reprezintă o urgență.

Reziliența apei este și tema de anul acesta a Săptămânii Verzi// „EU Green Week 2024 Towards a water resilient Europe”, green-week.event.europa.eu // a UE, în cadrul căreia s-a lansat la nivel european campania #WaterWiseEU,// „How can we bring back life to our waters?”, environment.ec.europa.eu // în vederea stimulării unor discuții cu privire la utilizarea apei în prezent și în viitor.

„Avem o problemă de gestionare a apei la nivel global, în general”, spune dr. Patricia Osseweijer, profesoară de biotehnologie și societate la Delft University of Technology și coordonatoare a proiectului WATER-MINING, care a debutat în 2020 și ar urma să se încheie la sfârșitul lui 2024.

„Secetele pe care le-am avut în ultimii ani arată că trebuie să tratăm apele reziduale în așa fel încât acestea să poată fi reutilizate. Apa este mult mai mult o marfă acum decât era înainte.” 

Închiderea cercului

Ferma plutitoare se bazează pe principiile economiei circulare în care resursele sunt reutilizate în loc să fie aruncate, având ca obiectiv autonomia atât în consumul de energie, cât și în cel de apă.

Proiectul experimentează cu o tehnică cu consum redus de energie pentru desalinizarea apei din port în vederea utilizării la fermă și chiar cu o metodă de purificare a urinei vacilor pentru a putea fi reutilizată atât ca apă potabilă pentru vaci, cât și pentru irigații și curățenie. Urina va fi, de asemenea, „epurată” în cadrul procesului, pentru a recupera nutrienții și sărurile care pot fi utilizate ca îngrășăminte pentru a susține creșterea plantelor și ierburilor.

Acestea sunt doar câteva dintre tehnicile testate de echipa proiectului WATER-MINING pentru a se asigura că apa este utilizată în cel mai eficient mod posibil din punctul de vedere al utilizării resurselor și că nimic nu se irosește, spune Osseweijer.

Mai mult, ferma testează conceptul de circularitate la un nivel mai general. Vacile pasc iarba de pe stadionul de fotbal din Rotterdam și mănâncă coji de portocale de la automatele de sucuri din magazine, iar laptele și iaurturile produse sunt vândute locuitorilor din Rotterdam. 

Construirea autonomiei

Multe dintre tehnicile utilizate de cercetători au fost dezvoltate în cadrul unor proiecte anterioare finanțate de Uniunea Europeană. Inovația WATER-MINING constă în testarea și validarea tuturor acestor tehnici în cadrul unor situații la scară largă în vederea obținerii unui model circular de alimentare cu apă, care să fie și sustenabil din punct de vedere financiar, afirmă Osseweijer.

În așa-numitele „laboratoare vii”, se testează diferite abordări – ferma din Rotterdam și o instalație de energie solară în Almeria, Spania, precum și șase studii de caz individuale răspândite pe teritoriul Europei în Cipru, Țările de Jos, Portugalia, Spania și pe insula italiană Lampedusa.

În cadrul fiecărui studiu de caz, implicarea locuitorilor, a funcționarilor publici și a firmelor a fost esențială pentru a înțelege miza și modul în care pot fi satisfăcute cel mai eficient nevoile locale. 

Activitatea de definire a modelelor de piață pentru revânzarea nutrienților recuperați va asigura faptul că comunitățile locale beneficiază de acest proces și vor compensa o parte din costurile de obținere a apei curate. 

Într-un studiu de caz din orașul portughez Faro, de exemplu, procesul de tratare a apelor reziduale a recuperat cantități impresionante de Kaumera, un biopolimer de mare valoare care are un potențial bun de utilizare ca ignifug pentru materialele de construcție și pentru îmbunătățirea solului în agricultură.

Tehnicile stabilite de cercetătorii WATER-MINING ar putea fi, de asemenea, utilizate la scară mai largă după finalizarea proiectului. Echipa discută rezultatele sale cu Organizația Națiunilor Unite și explorează posibile parteneriate în Brazilia, unde autoritățile publice din São Paulo sunt interesate de potențialul de a gestiona mai bine tratarea apelor reziduale și reutilizarea apei într-un mod sustenabil din punct de vedere financiar.

Utilizarea apei în mod inteligent

WATER-MINING face parte dintr-un grup de cinci proiecte finanțate de UE care lucrează pentru a construi o societate „inteligentă în gestionarea apei” în care toate resursele de apă disponibile, inclusiv apa de suprafață, apa subterană, apa uzată și apa procesată, sunt gestionate pentru a crește rezistența apei și pentru a se asigura că substanțele potențial valoroase din apa uzată sunt recuperate. Denumit CIRSEAU,// „The CIRSEAU Cluster”, b-watersmart.eu // grupul va prezenta concluziile combinate ale tuturor celor cinci proiecte la o conferință care va avea loc în mai 2025.

ULTIMATE// „ULTIMATE: indUstry water-utiLiTy symbIosis for a sMarter wATer society”, cordis.europa.eu // este un alt proiect din cadrul grupului. Inițiat în 2020 și estimat să se încheie în luna octombrie 2024, proiectul se concentrează pe reutilizarea eficientă a apelor uzate industriale prin intermediul unei structuri denumite Water Smart Industrial Symbiosis (WSIS – Simbioza industrială pentru utilizarea apei în mod inteligent). Proiectul dispune de nouă situri industriale demonstrative pe scară largă la nivel european și nu numai, în industria agroalimentară, industria chimică grea, industria băuturilor și industria biotehnologiei.

„Am văzut, în ultimii ani, o mulțime de inițiative locale de reutilizare a apei”, spune dr. Gerard van den Berg, coordonatorul ULTIMATE și manager de programe internaționale în cadrul Institutului de cercetare în domeniul apei KWR,// „Hydroinformatics. Digital tools and solutions for a future-proof water sector” // cu sediul în Țările de Jos. „Însă reunirea sectorului apei cu cel industrial a reprezentat întotdeauna o provocare majoră.”

Proiectul vizează stimularea colaborării între diferitele sectoare industriale și sectorul apei pentru a crea valoare economică și a spori sustenabilitatea.

Câte deșeuri generează un individ

„Conceptul de a transforma fluxul de deșeuri al unei industrii într-un flux de resurse pentru o altă industrie nu este nou, dar la nivel global nu există încă multe exemple,” a spus Dr. Joep van den Broeke, cercetător senior și manager de proiect la KWR. „Ceea ce am încercat să facem este să creăm exemple de implementare reușită a simbiozei industriale.”

Cercetătorii folosesc atât tehnologii noi, cât și tehnologii existente pentru a extrage apă utilizabilă, precum și energie și compuși valoroși din apele uzate industriale. Combinarea acestor elemente face întregul proces mai viabil din punct de vedere financiar și, prin urmare, mai probabil să fie adoptat pe scară largă.

Lucrând cu o cooperativă care tratează apele reziduale de la 60 de sere, de exemplu, echipa a utilizat un proces de electrodializă pentru a recupera apă de înaltă calitate din apele reziduale într-un mod eficient din punct de vedere energetic. Procesul permite, de asemenea, recuperarea separată a nutrienților pentru a fi utilizați ca îngrășăminte, în timp ce sodiul, care este nociv pentru plante, este eliminat. 

Este nevoie de mai multă muncă înainte ca această tehnologie să fie pregătită pentru o utilizare pe scară largă, dar, pe măsură ce deficitul de apă se intensifică, cultivatorii și alte industrii consumatoare de apă ar putea în curând să nu aibă de ales decât să adopte acest tip de soluție. 

La fel ca echipa proiectului WATER-MINING, cercetătorii din cadrul ULTIMATE sunt de părere că sporirea gradului de conștientizare cu privire la deficitul de apă va stimula și mai mult găsirea unor alternative.

„Circularitatea este încă privită de multe industrii ca o provocare”, a declarat van den Berg. „Totuși, acum că apa devine din ce în ce mai rară, putem observa că utilizatorii de apă se gândesc la alternative, inclusiv la apa reutilizată.”

Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE. Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene. ​Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.