Woda to cenny surowiec i niezbędny element życia na Ziemi. Niestety, zasoby czystej wody pitnej są ograniczone i wiele osób na świecie cierpi na jej brak. Wciąż powstają jednak nowe pomysły i techniki “wytwarzania” wody oraz sposoby bardziej racjonalnego jej wykorzystania. Na czym polegają i czy niebawem staną się normą?
Organizacja Narodów Zjednoczonych szacuje, że nawet 2 mld ludzi nie ma dostępu do czystej, bezpiecznej wody pitnej w swoim domu. Co więcej, szacuje się, że choroby powstałe w wyniku zanieczyszczenia wody są przyczyną około 1,8 mln zgonów rocznie, a 88 proc. z nich wynika z braku bezpiecznej wody pitnej, warunków sanitarnych i higieny. Z tego względu tak ważne jest poszukiwanie nowych sposobów produkcji wody.
Woda – bezcenny surowiec
Woda to podstawowa potrzeba życiowa. Potrzebują jej do przetrwania zarówno ludzie, zwierzęta i rośliny. Woda jest kluczowa dla zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego i produkcji żywności, a także do zachowania globalnej stabilności, ponieważ to właśnie brak dostępu do czystej wody coraz częściej bywa przyczyną konfliktów międzynarodowych i wewnętrznych, a także wpływa na konflikty, migracje i napięcia międzynarodowe.
Innowacyjne technologie produkcji wody mogą przynieść korzyści nie tylko w obszarze zaopatrzenia w wodę, ale także w takich obszarach jak energetyka, zdrowie publiczne i rolnictwo. Inwestowanie w badania i rozwój w tej dziedzinie może doprowadzić do odkrycia nowych sposobów wykorzystania wody, a nawet nowych, zrównoważonych metod jej… produkcji.
Jest to niezbędne dla zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego, stabilności społecznej, zdrowia publicznego i ochrony środowiska, a co za tym idzie – dla przyszłości ludzkości.
Rolnictwo i innowacyjne technologie idą w parze
Rolnictwo – to właśnie mu przypisuje się zużywanie ogromnych ilości wody. Jednocześnie też to właśnie rolnictwo pada ofiarą jej niedoboru. Według szacunków, niemal 75 proc. globalnego poboru wody generuje działalność rolnicza, a w niektórych krajach rozwijających się jest to nawet 95 proc.
Tymczasem zmiany klimatyczne będą przyczyniać się do wzrostu zapotrzebowania na wodę w rolnictwie, także w regionach, w których do tej pory nie występował problem niedoborów wody, jak np. w Polsce.
Na ilość wody zużywanej w rolnictwie wpływają m.in. rodzaj uprawy, tempo jej wzrostu oraz praktyki rolnicze, poziom modernizacji melioracji i zasięg technologii tzw. inteligentnego nawadniania. Inwestowanie w bardziej zaawansowane technologie nawadniania, takie jak inteligentne systemy nawadniania z wykorzystaniem czujników wilgotności gleby i prognoz pogodowych, może skutecznie pomóc w optymalizacji zużycia wody przez dostarczanie dokładnie takiej ilości wody, jaka jest potrzebna dla roślin w danym momencie.
Jednym z przykładów inteligentnych technik nawodnieniowych jest system GSM, czyli – z języka angielskiego Global System for Mobile Communications. Dzięki niemu rolnik ma możliwość monitorowania i sterowania poziomu wilgotności gleby i temperatury otoczenia. System zbiera dane o zużyciu wody przez roślinę, porze dnia lub poziomie wody w zbiornikach i automatycznie uruchamia i zatrzymuje pompy wodne. W przypadku wystąpienia opadu deszczu system automatycznie się wyłącza.
Oszczędność wody w gospodarstwach domowych i tzw. szara woda
W tradycyjnym gospodarstwie domowym 50-80 proc. wody ściekowej może być wykorzystane ponownie jako tzw. szara woda. Szarą wodę możemy wykorzystać np. do podlewania ogrodów czy spłukiwania toalet. Takie rozwiązanie jest też bardziej przyjazne dla środowiska niż budowa kanalizacji czy wywóz ścieków, a na dodatek pozwala ono zmniejszyć zużycie wody na osobę do 40 proc.
Wiele firm oferuje, także gospodarstwom domowym, urządzenia, które pozwalają ograniczyć zużycie wody. Są wśród nich m.in. zbiorniki reakcyjne, w których woda zostaje oczyszczona mechanicznie, a następnie poddana obróbce biologicznej dzięki czemu może być wykorzystana do spłukiwania toalet, nawadniania i podlewania trawników.
Inną skuteczną metodą oszczędzania wody jest instalowanie tzw. perlatorów na bateriach. Perlator zmniejsza ilość wody wypływającej z kranu i, jak wynika z obliczeń, pozwala ograniczyć zużycie wody o prawie 15 proc.
Ślad wodny a przemysł mleczarski
Ślad wodny to ważny wskaźnik zrównoważonego rozwoju w rolnictwie i sektorze spożywczym choć nie jest tak popularny jak ślad węglowy. Tymczasem ślad wodny informuje o ilości zużytej wody w stosunku do wytworzonego towaru lub usługi. Można go policzyć zarówno dla pojedynczej osoby, jak i całej linii technologicznej określonego produktu (np. produkcji T-shirtu).
Wysoki ślad wodny generuje m.in. produkcja zwierzęca. Jedna trzecia wykorzystywana jest w hodowli bydła mięsnego, na kolejnym miejscu znajduje się bydło mleczne. W Polsce przemysł mleczarski pochłania ogromne ilości wody i energii. Wytwarza też ogromne ilości ścieków niebezpiecznych dla środowiska. By zmniejszyć te niechlubne dane dobrym sposobem jest stosowanie odwróconej osmozy i odzysk kondensatu z mlecznych wyparek w celu zastąpienia zużycia wody pitnej.
Deszczówka na wagę złota
Jak wynika z badania Światowego Forum Ekonomicznego, do 2050 roku dwie trzecie światowej populacji zamieszka w miastach. Stanowi to duże wyzwanie dla gospodarki wodnej i zarządzania lokalnymi systemami wodociągowymi.
Z tego względu coraz częściej wykorzystuje się w miastach nowe technologie w zakresie zarządzania wodą. Jednym z wyzwań jest odpowiednie zagospodarowanie wody opadowej.
W celu gromadzenia deszczówki wyróżnia się dwa podstawowe sposoby – zbieranie spływu powierzchniowego oraz zbieranie wody z dachów budynków.
Zielone dachy
Zielone dachy, znane również jako ogrody dachowe, to forma zrównoważonej architektury, która może pomóc w oszczędzaniu wody w różnych sposób. Zielone dachy mogą przyczynić się do oszczędzania wody poprzez m.in. absorbcję części opadów deszczu, co ogranicza ilość wody spływającej do kanalizacji miejskiej, a następnie wykorzystanie jej do nawadniania roślin na dachu.
Zielone dachy zmniejszają także ilość wody, która spływa z dachu na powierzchnię ziemi, ograniczając ryzyko erozji gleby i zanieczyszczenia wód powierzchniowych.
Warstwa roślinna i podłoże na zielonym dachu działają również jako izolacja termiczna ograniczając w ten sposób nagrzewanie się dachu w okresie letnim. Wreszcie, roślinność na zielonym dachu może pomóc w filtracji zanieczyszczeń z opadów deszczowych, co przyczynia się do poprawy jakości wód opadowych, które mogą być zbierane do ponownego wykorzystania.
Zielone dachy mogą być też skuteczną strategią w zarządzaniu wodą w mieście pomagając w redukcji zużycia wody pitnej, ograniczeniu ryzyka powodzi, poprawie jakości wód opadowych oraz zwiększeniu estetyki miejskiego krajobrazu.
Powierzchnie przepuszczalne
Powierzchnie przepuszczalne pozwalają na swobodną infiltrację wody deszczowej do gruntu, dzięki czemu nie pozostaje ona na powierzchni. Powierzchnie te projektowane są w taki sposób, by umożliwić penetrację wody deszczowej poprzez materiały, z których są wykonane, takie jak chodniki, parkingi, alejki czy drogi.
Powierzchnie przepuszczalne umożliwiają wodzie deszczowej swobodne przenikanie przez powierzchnię do warstwy gruntu poniżej. Woda ta może być następnie magazynowana w glebie, uzupełniając zasoby wodne i zapewniając nawilżenie dla roślin. Ponadto, powierzchnie przepuszczalne zmniejszają ilość wody deszczowej, która spływa po powierzchni, ograniczając ryzyko powodzi i erozji gleby. Zamiast tego, woda deszczowa jest zatrzymywana na miejscu i powoli przesiąka do gleby.
Powierzchnie przepuszczalne pomagają też przywrócić naturalny cykl wodny w miejskich środowiskach, co korzystnie wpływa na lokalny ekosystem. Woda deszczowa, która przenika przez powierzchnie przepuszczalne, może służyć jako źródło nawodnienia dla roślin miejskich i wspierać różnorodność biologiczną.
Woda wytwarzana ze światła słonecznego i powietrza
Istnieją również specjalne panele, które produkują wodę z powietrza i energii słonecznej i które mogą rozwiązać nadchodzący problem braku wody pitnej na świecie.
