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Escasez de agua y agricultura: el rastro de fuentes "no convencionales"

Tiempo de lectura: 4 minutos

En Estados Unidos, la Alianza Nacional para la Innovación del Agua se centra en un sector que consume este preciado recurso en particular: la agricultura.

Aunque el 71% de la Tierra está cubierta por océanos, Las necesidades de agua dulce de la humanidad dependen de menos del 1% del agua total del planeta.. Estas reservas se encuentran en forma de acuíferos o ríos alimentados por la capa de nieve. De este modo, el oro azul se bombea al suelo, se trata, se bebe o se utiliza para regar los cultivos y luego se libera.

Entre el aumento de la población mundial, que se espera supere los 10 mil millones de habitantes para 2050, y la escasez de agua - un gran desafío de nuestro tiempo -, es hora de repensar este modelo.

¡Reutiliza el agua, en todas sus formas y para todo!

Este es el desafío que ha asumido la Universidad Estatal de Colorado. El establecimiento es socio fundador de la red de investigación del Departamento de Energía de los Estados Unidos, llamada Alianza Nacional para la Innovación del Agua (literalmente Alianza Nacional para la Innovación del Agua).

Con un presupuesto de $ 110 millones, la estructura se enfoca en desarrollo de tecnologías de tratamiento y reutilización de fuentes de agua no tradicionales. Se consideran todas las vías:

  • aguas residuales municipales;
  • agua de mar ;
  • agua salobre (salada);
  • agua generada como subproducto de la perforación de petróleo y gas;
  • aguas residuales del procesamiento de carne y productos lácteos;
  • Agua de drenaje agrícola.

laLa explotación de estas fuentes podría resolver muchos problemas de escasez de agua. en los próximos años. Sin embargo, actualmente no existen medios económicamente viables y de gran escala. La visión de los líderes de la Alianza es "Economía circular del agua" : El agua recuperada se usaría para todo, desde campos agrícolas hasta sitios de fracking a un costo y una intensidad energética comparables, si no superiores, a las fuentes de agua dulce convencionales actuales.

La agricultura, un sector muy intensivo en agua

Thomas Borch es profesor en el Departamento de Ciencias del Suelo y los Cultivos e investigador en química ambiental y agrícola en la Universidad de Colorado. Lidera un equipo formado por especialistas en ingeniería mecánica, ingeniería civil y medioambiental e incluso ingeniería de sistemas. Esto debe aportar una variedad de conocimientos especializados a la Alianza, que completará su trabajo en los próximos años.

Este equipo multidisciplinario enfocado principalmente en el sector agrícola, uno de los cinco principales campos de estudio de la Alianza, siendo los otros la energía, la extracción de recursos, la industria y el agua municipal. Borch participó recientemente, con Dion Dionysiou de la Universidad de Cincinnati, en la creación de un hoja de ruta tecnológica del sector agrícola.

Este documento proporciona una actualización sobre el estado actual y los desafíos del procesamiento y la reutilización agua en aplicaciones agrícolas como riego y procesamiento de carne. La hoja de ruta destaca en particular la importancia de las necesidades de agua de la agricultura. También describe las diferentes áreas en las que es posibleutilizar agua "no tradicional", como :

  • reciclaje de agua de drenaje de campos de cultivo;
  • tratamiento y reutilización de aguas residuales en operaciones de procesamiento de carne y productos lácteos.

Este trabajo debe situarse en un contexto global de falta de agua En los Estados Unidos. Los administradores del agua en 40 estados esperan escasez de agua en los próximos años. En 2017, en suelo estadounidense, los 360 millones de hectáreas de tierras agrícolas utilizaron más de 100 billones de litros de agua. Así, la agricultura representa en promedio el 80% del consumo de agua de la nación. « lala agricultura es el sector más importante en términos de extracción de agua dulce en el mundo ”, confirma Thomas Borch.

Desalinización, punta de lanza de la Alianza

Por tanto, la Alianza Nacional para la Innovación del Agua tiene la misión de desarrollar tecnologías de desalación escalables, es decir, la eliminación de sales y contaminantes de fuentes de agua no tradicionales.

Un paso necesario para tratar aguas no convencionales

« Cuando hablamos de agua no tradicional nos referimos cualquier cosa que no sea agua dulce, explica Borch. Esto incluye aguas residuales municipales, agua producida por petróleo y gas - convencionales y no convencionales - agua subterránea salobre, agua de mar, drenaje agrícola, etc. Tenemos mucho, pero para usarlo, primero tenemos que procesarlo. "

Hay muchas plantas de desalinización en el mundo entero. Sin embargo, no están muy extendidos, el proceso es notoriamente caro y consume mucha energía. La desalinización también crea una salmuera salada como subproducto. Además de ser tóxico para las plantas y los seres humanos, puede contener metales pesados ​​que son difíciles de eliminar. La gestión de la salmuera es, por tanto, una de las principales preocupaciones de los investigadores.

Técnicas de filtración innovadoras

Al llegar al proceso en sí, la desalinización generalmente se realiza mediante ósmosis inversa. Por tanto, el agua contaminada se ve obligada a pasar por un membrana para separar el agua dulce de las impurezas. La mejora de estos procesos de membranas y el tratamiento de las aguas residuales industriales mediante la desalinización es el núcleo de las misiones de la Alianza.

Estas nuevos procesos para la obtención de agua dulce representar desafíos técnicos, legales y económicos. Pero más allá de eso consideraciones sociales también deben tenerse en cuenta. ¿Tendrá el público confianza en el agua de riego que antes era agua residual? ¿Estará la gente preparada para invertir en fuentes de agua que no provengan de un suministro de agua dulce?

En el futuro, la Alianza Nacional para la Innovación del Agua planea financiar proyectos de investigación internos y externos cubriendo varios temas. El objetivo: ver el surgimiento de la próxima generación de tecnologías de reutilización y tratamiento de agua no tradicionales.

 

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