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Escassez de água e agricultura: a trilha de fontes "não convencionais"

Tempo de leitura: 4 minutos

Nos Estados Unidos, a National Alliance for Water Innovation está se concentrando em um setor que consome esse recurso precioso em particular: a agricultura.

Embora 71% da Terra seja coberta por oceanos, as necessidades de água doce da humanidade dependem de menos de 1% do total de água do planeta. Essas reservas estão na forma de aqüíferos ou rios alimentados pela neve acumulada. O ouro azul é então bombeado para o solo, tratado, bebido ou usado para irrigar as plantações e, em seguida, descartado.

Entre o aumento da população mundial, que deve ultrapassar 10 bilhões de habitantes até 2050, e escassez de água - um grande desafio do nosso tempo -, é hora de repensar esse modelo.

Reutilize a água, em todas as suas formas e para tudo!

Este é o desafio que a Colorado State University assumiu. O estabelecimento é sócio-fundador da rede de pesquisa do Departamento de Energia dos Estados Unidos, chamada Aliança Nacional para Inovação em Água (literalmente, National Alliance for Water Innovation).

Com um orçamento de US $ 110 milhões, a estrutura se concentra em desenvolvimento de tecnologias de tratamento e reuso de fontes não tradicionais de água. Todas as avenidas são consideradas:

  • águas residuais municipais;
  • água do mar;
  • água salobra (salgada);
  • água gerada como subproduto da perfuração de petróleo e gás;
  • águas residuais do processamento de carnes e laticínios;
  • água de drenagem agrícola.

O a exploração dessas fontes pode resolver muitos problemas de escassez de água nos anos futuros. No entanto, atualmente não há meios economicamente viáveis ​​e em grande escala. A visão dos líderes da Aliança é para um "Economia de água circular" : A água recuperada seria usada para tudo, desde campos agrícolas até locais de fraturamento hidráulico, a um custo e intensidade de energia comparáveis ​​- senão superiores - às atuais fontes convencionais de água doce.

Agricultura, um setor muito intensivo de água

Thomas Borch é professor do Departamento de Ciências do Solo e Colheita e pesquisador em química ambiental e agrícola na Universidade do Colorado. Ele lidera uma equipe formada por especialistas em engenharia mecânica, engenharia civil e ambiental e até engenharia de sistemas. Isso deve trazer uma variedade de conhecimentos para a Aliança, que completará seu trabalho nos próximos anos.

esta equipe multidisciplinar com foco principalmente no setor agrícola, um dos cinco principais campos de estudo da Aliança, os outros sendo energia, extração de recursos, indústria e água municipal. Borch participou recentemente, com Dion Dionysiou da Universidade de Cincinnati, na criação de um roteiro de tecnologia do setor agrícola.

Este documento fornece uma atualização sobre o estado atual e os desafios de processamento e reutilização água em aplicações agrícolas, como irrigação e processamento de carne. O roteiro enfatiza em particular a importância das necessidades de água da agricultura. Também descreve as diferentes áreas em que é possíveluse água "não tradicional", como :

  • reciclagem da água de drenagem dos campos de cultivo;
  • tratamento de águas residuais e reutilização em operações de processamento de carnes e laticínios.

Este trabalho deve ser colocado em um contexto global de falta de água nos Estados Unidos. Gestores de água em 40 estados esperam escassez de água nos próximos anos. Em 2017, em solo americano, os 360 milhões de hectares de terras agrícolas consumiram mais de 100 trilhões de litros de água. Assim, a agricultura representa em média 80% do consumo de água do país. « O a agricultura é o setor mais importante em termos de captação de água doce do mundo ”, confirma Thomas Borch.

Dessalinização, a ponta de lança da Aliança

A missão da National Alliance for Water Innovation é, portanto, desenvolver tecnologias escalonáveis ​​de dessalinização, ou seja, a remoção de sais e contaminantes de fontes de água não tradicionais.

Uma etapa necessária para tratar a água não convencional

« Quando falamos sobre água não tradicional, queremos dizer qualquer coisa que não seja água doce, explica Borch. Isso inclui águas residuais municipais, água produzida a partir de óleo e gás - convencionais e não convencionais - água salobra subterrânea, água do mar, drenagem agrícola, etc. Temos muito, mas para podermos usá-lo temos que processá-lo primeiro. "

Existem muitos usinas de dessalinização no mundo inteiro. No entanto, eles não são muito difundidos, sendo o processo notoriamente caro e de uso intensivo de energia. A dessalinização também cria um salmoura como um subproduto. Além de ser tóxico para as plantas e humanos, pode conter metais pesados ​​de difícil remoção. O gerenciamento da salmoura é, portanto, uma grande preocupação para os pesquisadores.

Técnicas de filtração inovadoras

Chegando ao próprio processo, a dessalinização geralmente é feita por Osmose Inversa. A água contaminada é, portanto, forçada a passar por um membrana para separar a água doce das impurezas. Melhorar esses processos de membrana e o tratamento de águas residuais industriais por dessalinização está no centro das missões da Aliança.

Ces novos processos para obter água doce representar desafios técnicos, jurídicos e econômicos. Mas além disso, considerações sociais também devem ser levados em consideração. O público terá confiança na água de irrigação que antes era esgoto? As pessoas estarão preparadas para investir em fontes de água que não sejam de abastecimento de água doce?

No futuro, a National Alliance for Water Innovation planeja financiar projetos de pesquisa internos e externos cobrindo vários temas. O objetivo: ver o surgimento da próxima geração de tecnologias não tradicionais de tratamento e reúso de água.

 

© Freepik

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