28 de
maio de 2018
A demanda
global por água doce segue crescendo e pode ter consequências trágicas, mas cientistas
de todo o mundo trabalham para encontrar soluções sustentáveis.
Gota a gota: como resolver a crise mundial de
escassez da água
28 de maio de 2018
- Utilizando as reservas do planeta
- Lavouras mais sustentáveis: soluções para a agricultura
- Conservação de água de uso doméstico
- Sedentos por novas ideias
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À medida
que a população global continua aumentando rapidamente, a demanda por água doce
acompanha esse crescimento. Mesmo sem considerarmos as alterações nos padrões
climáticos que provocam secas localizadas, como as que ocorreram recentemente
na Califórnia e em alguns países do nordeste da África, estima-se que o aumento
na demanda por água doce para uso agrícola, industrial e doméstico aumente em
até 50% em todo o mundo entre
2000 e 2030.
Mas o
suprimento de água não aumenta no mesmo ritmo da demanda. Até 2030, os
cientistas preveem que haverá uma lacuna de 40% entre a quantidade necessária e o
volume disponível de água.
A
situação é insustentável. Se o mundo tem uma população em crescimento que
demanda cada vez mais recursos, precisamos resolver a crise de escassez de
água. Mas onde encontraremos a água que necessitamos?
Utilizando as reservas do planeta
Uma forma
de encontrar mais água doce é aprimorar o modo como conseguimos água.
A maior
parte da demanda é por água doce, já que a água salgada é altamente tóxica para
plantas e animais e pode corroer máquinas. Por isso, a água doce é utilizada
para quase todas as formas de uso agrícola, industrial e doméstico.
Infelizmente,
somente 3% da água disponível no mundo
é doce, e a maioria está congelada em geleiras e nas calotas de
gelo. Na verdade, somente 0,5% do suprimento
de água existente no mundo está disponível para uso.
No
entanto, a ciência está nos ajudando a aproveitar os 97% remanescentes,
principalmente por meio de experimentos com dessalinização, que nos permite
remover o sal da água do mar. Existem três técnicas principais para purificar a
água: térmica, elétrica e por pressão, mas até pouco tempo atrás, realizar esse
procedimento em grande escala era caro e impraticável.
Ainda é
difícil dessalinizar a água em grande escala, mas alguns avanços recentes
permitiram que se trabalhasse nessa possibilidade a ponto do setor ganhar destaque
no Oriente Médio. Em 2015, Israel obteve 40% de sua água doce por meio da
dessalinização, um número que deve chegar a 70% em 2050.
A maior parte do suprimento de água doce de todo o
mundo está congelada em geleiras e calotas de gelo
A maior parte do suprimento de água doce de todo o
mundo está congelada em geleiras e calotas de gelo
Lavouras mais sustentáveis: soluções para a
agricultura
Aproximadamente 69% de toda a água doce utilizada no mundo
é empregada para fins agrícolas, um número que aumenta para mais de 90% na maioria dos países em
desenvolvimento. Com a previsão de aumentar em cerca de 20% o consumo de água
em fazendas em todo o mundo até 2050, precisamos usar a água de forma mais
eficiente na agricultura.
Parte do
problema, no entanto, é a dificuldade causada pela ineficiência da irrigação,
um desafio que aflige agricultores há cerca de 12 mil anos.
A
irrigação tradicional funciona com a pulverização uniforme de água sobre as
plantações ou com técnicas ineficientes de irrigação por inundação, em que a
água é distribuída nos campos por meio de canais. Mas um campo não é apenas um
pedaço de terra uniforme, podendo haver variações em qualidade do solo,
disponibilidade de nutrientes, topografia e tipos de plantio, muitas vezes em
um espaço de alguns metros. Esses fatores podem determinar a quantidade de água
que será utilizada.
Até pouco
tempo, os agricultores precisavam tomar essas decisões com base em sua
experiência e conhecimento. A quantidade de dados que poderiam ter
proporcionado uma aplicação mais eficiente da água nas plantações teria sido
grande demais para medir, o que dirá analisar. Mas com a disseminação da
tecnologia de análise de dados, os agricultores já têm acesso a um nível sem
precedentes de informações sobre suas terras e a necessidade de água.
Mesmo
assim, todos os dados e análises não têm valor algum se não tivermos
tecnologias modernas de irrigação que levem a água aonde ela deve chegar. A
irrigação por gotejamento, por exemplo, pode proporcionar uma utilização de
água com mais de 95% de eficiência, “o que representa uma
redução de mais de 60% no uso de água em relação aos métodos tradicionais de
inundação”, afirma Holger Weckwert, gerente do Segmento Global de Frutas &
Vegetais e Inseticidas na Bayer. O sistema funciona com canais correndo pelo
chão, os quais permitem fornecer quantidades precisas de água, nutrientes e
produtos de proteção exatamente onde são necessários.
As
próprias plantações podem tornar-se o alvo principal. Nem todas as plantas têm
a mesma necessidade de água - umas precisam de muito menos quantidade do que
outras. Ao focar em cultivos que exigem um menor consumo de água, os
agricultores podem manter a produtividade e melhorar o aproveitamento de água.
O acréscimo de determinados micro-organismos ao solo pode ajudar a estimular o
crescimento das raízes, permitindo que as plantas se desenvolvam com
muito menos água do que precisariam normalmente.
Com a
aplicação da ciência genética, essa solução fica ainda mais sofisticada. O
arroz tem duas variedades: arroz irrigado e de sequeiro. O arroz irrigado
precisa crescer em arrozais com uso altamente intensivo
de água. O arroz de sequeiro, por outro lado, pode ser desenvolvido
em solos mais secos.
Ao
identificar, isolar e transferir os genes que garantem a resistência do arroz
de sequeiro ao arroz irrigado, os agricultores poderão criar cultivos de acordo
com as condições disponíveis, em vez de levar água para as plantações. Em
outras palavras, eles poderão desenvolver uma solução adequada à
disponibilidade de água.
A irrigação por gotejamento pode proporcionar uma
eficiência superior a 95% no uso da água
A irrigação por gotejamento pode proporcionar uma
eficiência superior a 95% no uso da água
Conservação de água de uso doméstico
As áreas
urbanas também empregam uma grande quantidade de água, e isso está desafiando
ainda mais os recursos do planeta. Um dos primeiros passos para termos um
fornecimento confiável de água doce no futuro é renovar a infraestrutura atual
de distribuição de água.
Nos EUA,
grande parte da infraestrutura existente (como represas e canais) foi criada há
quase cem anos, e sua vida útil está se aproximando do fim. A renovação de todo
esse sistema não é uma tarefa simples. A American Water Works Association
estima que um projeto dessa magnitude possa custar cerca de 1 trilhão de dólares nos próximos 25
anos.
Outra
resposta comum para a escassez de água é a relocação dos recursos hídricos
empregados na agricultura para formas de uso não agrícolas, principalmente em
áreas urbanas, o que pode ter um impacto devastador em comunidades rurais. Uma
solução mais sustentável é fazer com que cidades e indústrias paguem para os
agricultores modernizarem as infraestruturas de suas irrigações,
permitindo que cultivem as mesmas lavouras usando menos água para que as
cidades utilizem essa quantidade adicional de água.
Mais de 80% dos efluentes no mundo
- e mais de 95% em países em desenvolvimento – são lançados no ambiente sem
qualquer tipo de tratamento. No entanto, encontrar uma forma de reutilizar os
efluentes nos permitiria transformá-los em uma fonte confiável de água, independentemente de
secas sazonais e instabilidades climáticas, e atender a picos de demanda de
água.
Historicamente,
a água dos esgotos vem sendo tratada com micro-organismos. Bactérias são
introduzidas nos efluentes e decompõem os elementos danosos presentes na água
para que ela possa ser reintroduzida com segurança no suprimento de água de uma
cidade. Mas isso também produz um lodo derivado que precisa ser tratado antes
de ser descartado, o que requer uma quantidade significativa de energia. Por
exemplo, 35% dos orçamentos municipais de
energia nos EUA são gastos no tratamento da água.
No
entanto, alguns micro-organismos emitem elétrons ou calor à
medida que decompõem os resíduos da água, transformando o processo em uma fonte
de energia. Ao reter esse processo em uma célula de combustível microbiana, o
próprio ato de decompor o esgoto pode fornecer energia para o processo,
transformando-o em um sistema autossustentável. As células de combustível
microbianas reduzem com eficiência esse uso de energia a quase zero, garantindo
o acesso a uma água mais limpa e mais barata para milhões de pessoas.
Sedentos por novas ideias
Essas
abordagens inovadoras serão vitais à medida que o mundo procura novas formas de
saciar sua sede por água. Uma solução que funciona em uma situação pode não ser
apropriada em outras, e em muitos casos precisaremos de uma combinação de
abordagens para superar esse problema cada vez maior.
Mas
avanços estão acontecendo, e cientistas de todo o mundo estão pesquisando
ativamente novos conceitos e soluções para tornar uma possível crise mundial de
água como catalisadora para a criação de uma sociedade mais eficiente, efetiva
e sustentável.
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