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), face parte dintr-un proiect mai amplu intitulat WATER-MINING, 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 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 a UE, în cadrul căreia s-a lansat la nivel european campania #WaterWiseEU, 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, profesor de biotehnologie și societate la Delft University of Technology și coordonator al proiectului WATER-MINING, care a debutat în 2020 și ar urma să se încheie la sfârșitul acestui an.
„Secetele din ultimii ani ne arată că trebuie să tratăm apele uzate astfel încât să poată fi reutilizate. Apa este acum mult mai mult un produs de bază decât era înainte”.
Închiderea cercului
Ferma plutitoare are la bază principiile economiei circulare, în care resursele sunt reutilizate, nu eliminate, obiectivul fiind autosuficiența în ceea ce privește consumul de energie și 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.
Consolidarea autosuficienței
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.
ASTĂZI PE SPOT:
Activitățile întreprinse pentru definirea modelelor de piață în vederea recomercializării nutrienților recuperați vor asigura că comunitățile locale au de câștigat din acest proces și vor compensa unele dintre costurile de obținere a apei curate.
Într-un studiu de caz desfășurat în orașul portughez Faro, de exemplu, în procesul de epurare a apelor uzate s-au recuperat cantități considerabile de Kaumera, un biopolimer de înaltă valoare, care poate fi folosit în mod eficient ca agent ignifug pentru materialele de construcții și pentru îmbunătățirea solului în agricultură.
Tehnicile dezvoltate de cercetătorii din cadrul proiectului WATER-MINING ar putea fi utilizate pe o scară mai largă după încheierea proiectului. Echipa discută cu Organizația Națiunilor Unite despre constatările sale și ia în considerare potențiale parteneriate în Brazilia, unde autoritățile publice din São Paulo sunt interesate de posibilitatea gestionării mai eficiente a epurării apelor uzate și de 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 Uniunea Europeană care vizează dezvoltarea unei societăți care utilizează apa în mod inteligent, în care toate resursele de apă disponibile, inclusiv apele de suprafață, apele subterane, apele uzate și apele de proces sunt gestionate astfel încât să sporească reziliența apei și să asigure recuperarea substanțelor potențial valoroase din apele uzate.
Intitulat CIRSEAU, grupul va prezenta constatările combinate ale celor cinci proiecte în cadrul unei conferințe programate să aibă loc în luna mai a anului 2025.
Proiectul ULTIMATE este un alt proiect din cadrul grupului. Inițiat în 2020 și estimat să se încheie în luna octombrie a acestui an, 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, 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.
Deșeurile unei persoane...
„Conceptul de transformare a fluxului de deșeuri generate de o industrie într-un flux de resurse pentru o altă industrie nu este nou, dar nu sunt multe exemple la nivel mondial, cel puțin nu încă”, spune dr. Joep van den Broeke, cercetător principal și manager de proiect în cadrul KWR. „Ceea ce am încercat noi să arătăm sunt modalitățile prin care simbioza industrială poate fi implementată cu succes.”
Cercetătorii folosesc atât tehnologii noi, cât și tehnologii existente pentru a extrage apă utilizabilă, dar și compuși energetici și valoroși din apele uzate industriale. Reunirea acestor elemente contribuie la îmbunătățirea sustenabilității financiare a întregului proces, sporindu-i astfel șansele de a fi adoptat pe scară largă.
Lucrând cu o întreprindere cooperativă care epurează apele uzate de la 60 de sere, de exemplu, echipa a folosit un proces de electrodializă pentru a recupera apă de înaltă calitate din apele uzate într-un mod eficient din punct de vedere energetic.
De asemenea, procesul permite recuperarea separată a nutrienților pentru a fi utilizați ca îngrășăminte, în timp ce sodiul, care este dăunător pentru plante, este înlăturat.
Sunt necesare eforturi suplimentare pentru ca această tehnologie să poată fi utilizată la scară largă, însă pe măsură ce deficitul de apă se accentuează, este posibil ca producătorii și industriile consumatoare de apă să nu mai aibă în curând altă opțiune decât să accepte 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 văzută ca o provocare de multe industrii”, spune van den Berg. „Acum că deficitul de apă se intensifică din ce în ce mai mult, vedem însă că utilizatorii caută alternative, inclusiv apa reutilizată.”
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE. Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Mai multe informații
- WATER-MINING
- ULTIMATE
- Săptămâna verde a UE 2024
- Cercetarea și inovarea finanțate de UE în domeniul apei
- Misiunea UE - Refacerea oceanelor și a apelor noastre
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.