Gota a gota: como resolver a crise mundial de escassez da água | Bayer Content Hub
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A demanda global por água doce segue crescendo e pode ter consequências trágicas, mas cientistas de todo o mundo trabalham para encontrar soluções sustentáveis.
Utilizando as reservas do planeta
Lavouras mais sustentáveis: soluções para a agricultura
Conservação de água de uso doméstico
Sedentos por novas ideias
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?
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.
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.
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.
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.