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Ecología

El agua dulce desaparece. ¿Puede salvarnos la tecnología?

By Anna Kucirkova

El agua dulce es el recurso más importante para la vida humana en la tierra. Las personas pueden sobrevivir mucho más tiempo sin alimentos que sin el preciado líquido, y prácticamente todas nuestras fuentes de alimentos requieren agua fresca para crecer o crear.

El cambio climático global y el aumento exponencial de la población han llevado a la escasez de agua y la reciente falta de agua en los principales centros urbanos como Ciudad del Cabo y Sao Paulo.

A medida que la escasez o la limpieza del agua continúan presentando problemas importantes para la supervivencia de la humanidad, las comunidades de todo el mundo están recurriendo a la tecnología para ayudar a acceder a más agua dulce, o crearla utilizando técnicas aparentemente «mágicas».

El agua dulce desaparece. ¿Puede salvarnos la tecnología?

Por qué importa el agua dulce

La primera y más obvia razón es que los humanos necesitan agua fresca y potable para beber. Es la sangre vital de todos los seres vivos en la tierra; la mayoría de las plantas y los animales están compuestos por un 70% o más de agua, y aparte de unos pocos organismos del desierto altamente adaptados, la mayoría de los seres vivos no pueden sobrevivir mucho tiempo sin agua, una cuestión de días para la mayoría de las plantas y los animales.

Muchas organizaciones de investigación señalan que mil millones de personas e innumerables miles de millones de animales y plantas corren el riesgo de quedarse sin acceso al agua dulce por fuentes naturales o irrigadas. Entre el uso excesivo, el cambio climático y la contaminación, hay crisis de agua que se desarrollan en regiones áridas como los Emiratos Árabes Unidos e Irán, así como también un lugar conocido como «Ciudad de Drizzle», no en Seattle, sino en Sao Paulo, Brasil.

Aparte de que las poblaciones en crecimiento hacen demandas en la misma cantidad de agua potable que siempre ha estado disponible, las poblaciones en crecimiento con gustos cambiantes están creando una gran demanda de carnes agrícolas, lo que genera una gran demanda en los suministros de agua regionales. La «huella hídrica» ​​de un kilo de carne de res puede ser cientos de veces más litros que la creación de un kilo de granos como el maíz, el arroz o el trigo.

Como lo expresa la BBC:

Se proyecta que la demanda de agua a nivel mundial aumente en un 55% entre 2000 y 2050. Gran parte de la demanda está impulsada por la agricultura, que representa el 70% del uso mundial de agua dulce, y la producción de alimentos tendrá que crecer un 69% para 2035 para alimentar al creciente población. También se espera que la extracción de agua para energía, utilizada para las estaciones de energía de refrigeración, aumente en más del 20%.

Cómo la tecnología puede ayudar con las crisis del agua

Hay dos formas principales en que la tecnología busca aliviar las inminentes crisis de agua que se desarrollan en las naciones áridas y tropicales por igual.

Una es usar tecnología para hacer más eficientes los procesos de uso intensivo de agua. La agricultura, la fabricación industrial y muchos otros procesos a gran escala utilizan grandes cantidades de agua dulce y, a menudo, la contaminan o la desperdician de una manera que hace que el agua potable antes sea inútil o incluso perjudicial para la vida en la tierra.

El otro es mediante el uso de la tecnología para crear agua dulce, incluso en algunas formas notablemente de ciencia ficción. Desde la filtración de agua salada oceánica hasta la purificación de agua que una vez se consideró permanentemente tóxica para extraer agua del t»hin air» (aire delgado), incluso en climas áridos, la tecnología promete ahorrar agua de múltiples maneras.

De Thin Air

Un equipo de UC Berkeley y el Laboratorio Nacional de Berkeley crearon un dispositivo que es completamente pasivo y recolecta agua de la atmósfera en entornos desérticos que rutinariamente ven mediciones de humedad de un solo dígito.

Usando un material llamado Metal Organic Framework (MOF), el equipo construyó dispositivos en forma de caja que usan calor ambiental y cambios radicales de temperatura en ambientes desérticos para recolectar la humedad que hay en el aire y luego condensarlo y liberarlo mediante el calentamiento y enfriamiento natural. así como picos en los niveles de humedad.

El avance clave aquí es la capacidad de crear un material que pueda absorber cantidades significativas de agua de parte del aire de menor humedad del mundo; Estos son los lugares que más naturalmente experimentan escasez de agua. Actualmente, los investigadores están trabajando para perfeccionar los materiales de MOF con el fin de aumentar su eficiencia, reducir costos y crear dispositivos que se puedan escalar para tener un impacto significativo en las regiones desérticas de Arizona a Arabia Saudita.

Como dice Omar Yaghi, quien inventó la tecnología subyacente, dice:

«No hay nada como esto. Funciona a temperatura ambiente con luz solar ambiental y, sin una aportación de energía adicional, puede acumular agua en el desierto. Este viaje de laboratorio a desierto nos permitió convertir realmente la recolección de agua de un fenómeno interesante en una ciencia.»

De agua de mar

El océano ha sido considerado durante mucho tiempo el Santo Grial para la crisis de escasez de agua en todo el mundo. Desde hace décadas, los científicos han trabajado en proyectos de desalinización destinados a crear un medio eficiente y confiable para convertir el agua salada del océano en agua potable para beber y otros procesos que requieren agua limpia y fresca.

Sin embargo, aun cuando algunas operaciones a gran escala se han implementado con diversos grados de éxito, ninguna planta de desalinización ha hecho una contribución significativa al suministro de agua de una ciudad determinada.

La razón principal es que los dos procesos principales de desalinización, la destilación por vapor y la ósmosis inversa, son increíblemente energéticos y costosos, y crean grandes cantidades de subproductos de desechos.

Ya sea sal y otros minerales o filtros usados ​​contaminados con sólidos disueltos, los subproductos de desecho más la cantidad masiva de energía requerida (un galón promedio de agua potable producida por desalinización cuesta tres veces más que un galón de agua dulce de origen tradicional significa producir) Que las plantas desalinizadoras sigan siendo una solución tentadora pero poco práctica.

Dado que la energía renovable es una preocupación casi tan grande como la del agua dulce, la creación de sistemas a gran escala que obtengan agua potable del océano requerirá nuevos avances radicales que permitan una filtración más rápida y eficiente.

Redes inteligentes

Si bien no es exactamente un medio de abastecimiento o creación de agua dulce, las redes inteligentes y las técnicas de agricultura inteligente, que utilizan la Internet de las Cosas para crear sistemas altamente eficientes y basados ​​en datos, prometen reducir el uso y desperdicio de agua entre los usuarios de agua más grandes del planeta.

Desde una gran agricultura hasta una infraestructura mal mantenida o monitoreada, se desperdician incontables millones de galones de agua debido a las ineficiencias de los sistemas actuales. Las redes inteligentes detectan las fugas más rápidamente, identifican el uso inadecuado del agua durante los períodos de restricciones de agua y canalizan el agua hacia fines agrícolas con más especificidad de lo que nunca fue posible.

Evitar la crisis del agua a través de la tecnología

Si bien los avances prometedores como el MOF y los sistemas de reciclaje de agua, como los que está desarrollando la NASA para estaciones espaciales, nos acercan a la capacidad de la ciencia ficción para crear y recolectar agua del aire o de la transpiración de las plantas (en serio), la humanidad aún enfrenta serios problemas con el agua como La población crece y las tendencias climáticas son más cálidas y áridas.

La última generación de tecnología nos acerca a mantener nuestros hábitos de agua más de lo que estábamos antes, pero la necesidad de innovación en torno al agua potable es muy real y mucho más urgente de lo que la mayoría de las personas cree. Sólo el 2.5 por ciento del agua del mundo es agua dulce, y aproximadamente la mitad de ella está congelada en capas de hielo polar.

Estos números sorprendentes hacen que la escasez y la urgencia que atraviesan las poblaciones en todo el mundo se encuentren, y la tecnología y la investigación estén preparadas para brindar soluciones a un problema complejo y natural.

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