Agua más “inteligente” para mitigar los efectos de la crisis
climática
Gemelos digitales, inteligencia artificial para buscar acuíferos
subterráneos o digitalización del tratamiento y reciclado de aguas
residuales, son algunas de las tecnologías emergentes que se usan en
la actualidad para la gestión eficaz de los recursos hídricos. Ante
un panorama futuro de sequías más frecuentes y prolongadas,
ingenieros y científicos focalizan sus esfuerzos en soluciones
innovadoras que garanticen la calidad y su suministro a la
población.
A la vez que aumentan las situaciones de sequía, la presión sobre
los recursos hídricos también sigue creciendo. Según el Informe
Mundial de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos
Hídricos 2023, en todo el mundo existen regiones donde las aguas
subterráneas se están agotando.
Los expertos estiman que la población urbana del mundo que sufre
escasez de agua aumentará de 933 millones de personas (un tercio de
la población) a entre 1.700 y 2.400 millones (la mitad de la
población) en 2050, con India como el país más afectado. Los datos
arrojados por el Banco Mundial tampoco son muy favorables, ya que
estiman que esta situación, agravada por la crisis climática, podría
costarles a ciertos países hasta un 6% de su Producto Interior Bruto
(PIB) para mediados de siglo, debido al impacto en la agricultura y
la salud, principalmente.
Respecto a la tendencia futura de la sostenibilidad hídrica, los
expertos apuntan a que es difícil de prever. Un trabajo liderado por
Peter Burek, científico del Instituto Internacional de Análisis
de Sistemas Aplicados austríaco, estimó que el consumo mundial de
agua seguirá creciendo a un ritmo anual de aproximadamente el
1%, lo
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que supondrá un incremento de entre el 20% y el 30% en 2050. La
extracción intensiva para el regadío o el abastecimiento de grandes
ciudades está entre las principales causas.
Ante este panorama, proyectos europeos e internacionales están
integrando los últimos desarrollos tecnológicos e inteligencia
artificial (IA) para mejorar aspectos como la reutilización,
revalorización o reciclaje de los recursos hídricos. “Nos
encontramos ante una gran oportunidad de incorporar los nuevos
avances tecnológicos en la mejora del tratamiento de un recurso tan
indispensable para la vida como es el agua”, dice Víctor
Gómez-Escalonilla Canales, investigador del departamento de
Geodinámica de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
Para Juan Sobreira Seoane, director de innovación abierta del
Instituto Tecnológico de Galicia (ITG): “Gracias a la eclosión del
denominado internet de las cosas, la digitalización se ha
democratizado. Además, nos permite mejorar el desempeño de plantas
de depuración; simular virtualmente el impacto de añadir un
determinado reactivo sobre la calidad del agua; aplicar información
de ámbito molecular para clasificarla; o utilizar imagen satelital o
de drones para la prevención de eventos extremos”.
IA en busca de agua subterránea
El 99% del agua dulce líquida del planea procede de las aguas
subterráneas y proporcionan cerca de la mitad de este recurso
utilizado para el riego agrícola, según datos de la UNESCO. De esta,
el 20% podría desaparecer si continúa la tendencia actual.
Gómez-Escalonilla y su equipo han desarrollado un software,
denominado MLMapper que permite predecir la presencia de aguas
subterráneas o pozos más productivos. “Para ello, se necesitan una
serie de variables explicativas como pueden ser la precipitación,
factores topográficos y factores geológicos, entre otros”,
argumenta.
Hasta el momento, este proyecto que combina datos por satélite y
sobre el terreno, se ha utilizado para elaborar cartografías de
potencial hidrogeológico en países como la República de Mali, la
República del Chad y Chile. En el caso de Chad, las cartografías
elaboradas se están utilizando actualmente para dar apoyo a
actuaciones de terreno |
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en materia de abastecimiento de agua.
Energía solar para recabar agua dulce
Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible, así como el
saneamiento para todos, es una prioridad internacional dentro del marco de los
Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas para 2030. Por esta
razón, diferentes iniciativas públicas y privadas en los últimos años han
desarrollado respuestas innovadoras para obtenerla. Este es el caso del estudio
publicado por la revista Nature, liderado por Jackson Lord, del Mountain View
College (EE. UU.), dónde se propone un prototipo para evaluar el potencial
mundial de obtención de agua potable del aire gracias a la energía solar.
Los responsables de esta investigación utilizaron la herramienta Google Earth
Engine y el diseño de un hipotético dispositivo con tecnología ya existente para
sus cálculos. Según sus resultados, este tipo de captación de agua atmosférica
podría proporcionar agua potable gestionada de forma segura a mil millones de
personas.
Gemelos digitales en depuradoras
Una tecnología en auge con múltiples aplicaciones, también en el sector
energético, es la de los gemelos digitales que reproducen de forma virtual
determinados procesos. Actualmente, en la cátedra FACSA de la Universidad Jaume
I se está utilizando, junto con la IA, para optimizar procesos de tratamiento
del agua residuales en depuradoras; en la toma de decisiones sobre los
tratamientos; y en las cuencas hidrográficas, en función de diferentes
escenarios climáticos y de consumo.
Están empleando estas simulaciones en el reactor biológico de una depuradora de
aguas residuales, que es donde se encuentra el mayor consumo energético.
“Necesitamos buenas predicciones de lo que está ocurriendo en ese punto, que
compromete hasta el 70 % de la energía de la planta”, señala Chiva Vicent,
director de la cátedra.
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