science >> Wetenschap >  >> Natuur

De kraan dichtdraaien

Damreservoir in Syrië. Krediet:Olli Varis

In mei 2018, Het Zuid-Afrikaanse Kaapstad kan de eerste stad ter wereld worden die het water volledig afsluit.

Het opdrogen van de kranen voor bijna vier miljoen mensen zou een drastisch gevolg zijn van de bevolkingsgroei, ongecontroleerd waterverbruik en droogte in de afgelopen jaren. Bewoners zouden hun kleine dagelijkse watertoeslagen moeten ophalen bij distributiepunten.

En, als je de voorspellingen gelooft, er komt nog veel erger. Door klimaatverandering en bevolkingsgroei zullen er overal ter wereld watertekorten optreden.

Schattingen zeggen dat tegen 2040, de helft van de wereldbevolking zal leven in regio's met ernstige watertekorten.

Water wordt blauw goud. In veel landen is dat al zo. Volgens Unesco, Saoedi-Arabië gebruikt al 25% van de olie en het gas dat het produceert om ontziltingsinstallaties aan te drijven die zeewater in drinkwater veranderen. De kosten en de hoeveelheid uitstoot zijn enorm.

Water is een zaak van leven en dood. De helft van 's werelds ziekenhuisbedden wordt ingenomen door mensen die ziek zijn geworden door onrein drinkwater. Watertekorten jagen mensen uit hun huizen en leiden tot conflicten.

Dus waarom is het zo moeilijk om de watercrisis op te lossen?

De kwestie van water heeft betrekking op alles

Als bezoekers uit de ruimte de aarde zouden onderzoeken, ze zullen misschien verbaasd zijn om te horen dat onze blauwe planeet lijdt aan watertekorten. Maar de overgrote meerderheid van de vloeistof die onze bal vuil bedekt, is zeewater, waar we niet veel aan hebben. Slechts drie procent is zoet water, die kan worden gedronken en gebruikt om gewassen te irrigeren.

Zelfs dit kleine percentage zou voldoende zijn voor de mensheid als het gelijkmatig over de verschillende regio's zou worden verdeeld, als het distributienetwerk overal goed en betrouwbaar zou functioneren, als de regen in gepaste hoeveelheden en op de juiste momenten op de velden viel, als water duurzaam zou worden geconsumeerd zonder reservoirs te vervuilen, en als er ook inspanningen zouden worden gedaan om de klimaatverandering te beteugelen, wat droogtes en stormen verergert.

Dat zijn veel ifs. Het watervraagstuk is moeilijk omdat het geen enkel probleem betreft, die zou kunnen worden opgelost door bijvoorbeeld, het adopteren van één nieuwe technologie.

In plaats daarvan, het bestaat uit een heleboel verschillende uitdagingen in verband met, onder andere, bevolkingsgroei, klimaatomstandigheden, ecosysteem gezondheid, gebruik van industriële en agrarische hulpbronnen, evenals sanitaire voorzieningen en hygiëne.

Veel van 's werelds belangrijkste ontwikkelingstrends hebben ook betrekking op water. China's gretigheid om land in Afrika te kopen, wordt deels gedreven door het doel om de voedselproductie en het land- en watergebruik buiten de landsgrenzen uit te besteden. Beheersing van beperkte watervoorraden is ook een manier om machtsstructuren te ondersteunen.

Water is ook een belangrijke vraag in stedelijke groei.

De groeiende wereldbevolking stroomt naar steden, en dit zal tot chaos leiden tenzij er werkende processen voor water- en afvalbeheer worden ingevoerd. De aanleg van een goede infrastructuur vereist zowel kapitaal als politieke wil.

Een kans om echte resultaten te behalen

Aan motivatie geen gebrek, zegt Olli Varis, Hoogleraar Water Resource Management aan de Aalto University, over zijn werk.

Varis is een internationaal erkende expert op het gebied van duurzaam gebruik van waterbronnen en andere mondiale waterkwesties. Al decenia, hij heeft praktijkgericht onderzoek verricht, met name in en rond het Mekong River Basin in Zuidoost-Azië.

Momenteel, Varis doet mee, onder andere, Aalto University's nieuwe wereldwijde project, die innovaties probeert te identificeren die de grootste uitdagingen van de wereld kunnen aanpakken.

Zijn motivatie wordt niet alleen verklaard door het belang van de kwestie, maar ook door de mogelijkheid om echte resultaten te behalen.

Xiamen, China. Krediet:Olli Varis

"In Oost- en Zuidoost-Azië, je krijgt het gevoel dat je werk meerwaarde en voordelen oplevert. Samenlevingen hebben de capaciteit en ook een brandend verlangen om nieuwe kennis te ontvangen. Voor een onderzoeker het is motiverend om iemand te laten luisteren naar wat je te zeggen hebt, ' zegt Varis.

In Zuidoost-Azië, het is vrij duidelijk dat watertekorten meer zijn dan alleen een concrete schaarste aan water. De overstromingen die laaggelegen gebieden teisteren, leiden ook tot crises wanneer vervuild water zich vermengt met schonere waterbronnen of wanneer hevige stortbuien de velden van hun voedingsstoffen wegspoelen.

Het is ook gemakkelijk om te zien hoe groot een rol water speelt in economische groei en stedelijke ontwikkeling bij het onderzoeken van Oost- en Zuidoost-Azië.

"Samenlevingen verschillen behoorlijk van elkaar in hun blootstelling aan problemen. Het grootste probleem voor de zich snel ontwikkelende Aziatische landen is:Naar mijn mening, hoe ze hun omgeving niet kunnen ruïneren wanneer de economische groei snel is en de bevolkingsdichtheid belachelijk, ' zegt Varis.

Onderzoeksgegevens helpen administratie

Een manier om watercrises op te lossen is het genereren van onderzoeksgegevens. Grote databanken op, bijvoorbeeld, het gedrag, waterkwaliteit en agrarische verbindingen van de Mekong-rivier, evenals de impact ervan op de stedelijke watervoorziening, hebben een tastbare positieve impact gehad op de besluitvorming in verschillende landen en gebieden.

Wetenschappelijke kennis, zoals het modelleren van het gedrag van een rivier, kan crises helpen voorkomen. De nadelige effecten van overstromingen kunnen worden verminderd met waarschuwingssystemen voor overstromingen. Geschillen over watergebruik zijn gemakkelijker op te lossen wanneer onderzochte feiten aan de onderhandelingstafel kunnen worden gebracht.

Water stroomt zonder rekening te houden met landsgrenzen. De Mekong kronkelt door het grondgebied van zes landen. Naarmate de bevolking groeit en de verstedelijking vordert, hoe harder de belasting en het gebruik van druk op de watersystemen van de wereld. Of een land aan de bovenloop of stroomafwaarts van een rivier ligt, kan gemakkelijk een kwestie van cruciaal belang worden.

"China en Laos bouwen veel dammen en waterkracht in de bovenloop van de Mekong, waardoor de stroomafwaarts gelegen landen ongelukkig worden. En geschillen zijn niet beperkt tot alleen het nationale niveau. Boeren in alle landen kunnen een kant kiezen en zich verzetten tegen dammen, terwijl stadsbewoners en industrieën die betaalbare elektriciteit nodig hebben, de bouw van dammen heel wenselijk zullen vinden, "Varis zegt de complexiteit van geschillen te beschrijven.

Wateroorlogen en diplomatie

Sommige dreigingsprojecties zijn bezaaid met wateroorlogen. Als het watertekort groter wordt, het kan zijn dat mensen bereid zullen zijn de wapens op te nemen en gewelddadig te wedijveren om essentiële hulpbronnen.

Sudderende geschillen zijn altijd aanwezig. Direct, er zijn wereldwijd minstens twintig conflicten die te maken hebben met het gebruik van watervoorraden. Egypte maakt ruzie met Ethiopië over groot stuwdamproject in de Nijl, terwijl India een paar jaar geleden de handel over de Nepalese grens heeft stopgezet, gedeeltelijk vanwege redenen die verband houden met het gebruik van waterbronnen.

Voor deze, we hebben waterdiplomatie nodig, zegt senior wateradviseur Antti Rautavaara van het ministerie van Buitenlandse Zaken.

Waterdiplomatie wordt al eeuwenlang over de hele wereld beoefend. Finnen zijn actief betrokken geweest bij vredesbemiddeling en de onderhandelingen over grensoverschrijdende VN-waterverdragen.

Antti Rautavaara's werk omvat het adviseren van de verschillende afdelingen van het ministerie van Buitenlandse Zaken over waterkwesties en het ondersteunen van Finse buitenlandse zaken vanuit het perspectief van de watervoorziening. Zijn opdracht is omvangrijk. Internationale watergeschillen, toiletten bouwen in arme dorpen en watertekorten veroorzaakt door natuurverschijnselen zijn enkele van de uiteenlopende onderwerpen die hij behandelt.

"Soms is het het meest zinvol om crises te voorkomen in samenwerking met NGO's, soms door onderzoekssamenwerking en soms door de rol van bemiddelaar te spelen in een buitenlands-beleidsvraagstuk, ' zegt Rautavaara.

Het ministerie van Buitenlandse Zaken is ook verantwoordelijk voor de ontwikkelingssamenwerking van Finland, waarbij problemen als de watervoorziening in de armere regio's van de wereld moeten worden opgelost.

"In de afgelopen anderhalf jaar we hebben gezorgd voor een watervoorziening voor 1,3 miljoen mensen en latrines voor meer dan vijf miljoen. Het gaat om meer dan alleen comfort, omdat het honderdduizenden jonge kinderen in staat stelt te overleven in plaats van te worden gedood door ziekten veroorzaakt door slechte hygiëne, " merkt Rautavaara op.

Ontzilting op zonne-energie

Het dichtdraaien van de kranen in Kaapstad roept de vraag op:waar vinden we nu meer water?

Bangkok, Thailand. Krediet:Olli Varis

Het op Espoo gebaseerde Solar Water Solutions staat klaar om een ​​mogelijke oplossing te bieden. Het bedrijf heeft samengewerkt met de afdeling Energietechnologie van Aalto University om waterzuiveringstechnologie te ontwikkelen. Het door droogte geteisterde Zuid-Afrika is een van de doelen van het bedrijf, terwijl het op zoek is naar de eerste zakelijke kansen. CEO Antti Pohjola zegt dat de door het bedrijf vervaardigde apparaten 's werelds eerste zijn die zeewater drinkbaar maken met alleen zonne-energie.

Elders is veel belangstelling voor zonne-energie, te, maar het is moeilijk om daarmee de constante druk te creëren die nodig is voor het behandelingsproces, daarom zijn de grote ontziltingsinstallaties in het Midden-Oosten, bijvoorbeeld, nog steeds fossiele brandstoffen verbranden.

In de vestiging in Espoo, Solar Water Solutions produceert kleinere behandelingsapparaten die geschikt zijn voor de productie van 1-250 kubieke meter water per dag. Het bedrijf maakt grotere, apparaten van het containertype die drinkwater kunnen leveren aan een dorp, school of hotel, bijvoorbeeld, terwijl de kleinere consumentenproducten kunnen, onder andere, worden gebruikt om drinkwater te maken in de archipel.

Zelfs overstromingswater kan worden gezuiverd

Watertechnologie is een hot sector, maar de meeste oplossingen zijn nog kleinschalig en geschikt voor beperkt gebruik. Echter, Antti Pohjola is van mening dat er veel vraag zal zijn naar kleinschalige waterproductie en aanvullende en back-up watervoorzieningssystemen.

"Vooral in Afrika watervoorziening is voor een groot deel gebaseerd op gedistribueerde oplossingen, " hij zegt.

Solar Water Solutions maakt gebruik van een methode genaamd omgekeerde osmose. Simpel gezegd, het water gaat door membranen die gaten bevatten die groot genoeg zijn om watermoleculen door te laten, maar waar onzuiverheden zoals bacteriën en zout niet in kunnen doordringen.

Dezelfde techniek kan worden gebruikt om bijvoorbeeld, bronwater of vuil overstromingswater drinkbaar maken.

De groeivooruitzichten zijn zo veelbelovend dat het bedrijf geïnteresseerd is in het werven van studenten die afstuderen aan bijvoorbeeld, Aalto University in zijn productie- en internationale verkoopfuncties.

Hun innovatie wekt ook interesse in het Midden-Oosten. Het bedrijf was een van de drie finalisten in een ontwerpwedstrijd in de Verenigde Arabische Emiraten, die oplossingen zochten voor de ontzilting van zeewater.

De prijs is een belangrijk obstakel voor de verspreiding van de waren van het bedrijf. Kleinere consumentenproducten kosten ongeveer € 3, 000, maar de grotere apparaten kunnen oplopen tot € 100, 000.

Pohjola zegt dat, meer dan 15 jaar, de prijs van een waterliter geproduceerd met een van hun grote apparaten bedraagt ​​slechts 0,1 cent, dus de investering betaalt zichzelf terug. Echter, veel partijen in de ontwikkelingslanden hebben geen toegang tot voldoende financiering, en als NGO's, bijvoorbeeld, werken doorgaans met zeer krappe budgetten, het bedrijf ontwikkelt ook een leasingoptie.

Voedselkeuzes zijn belangrijk

Moet je korter douchen? Wij hier in Finland hebben genoeg water, dus veel mensen vragen zich af hoe een watercrisis hen zou kunnen beïnvloeden.

Professor Olli Varis zegt dat de Finnen met hun water rondspetteren niets uitmaakt voor de watersituatie in de wereld, zolang we maar voor onze eigen watervoorziening zorgen. Het is, natuurlijk, belangrijk om spaarzaam om te gaan met warm water om energie te besparen.

Daarentegen, we dragen heel duidelijk bij aan het wereldwijde watertekort als consumenten van voedsel en goederen. Een aanzienlijk deel van ons waterverbruik vindt plaats buiten Finland, buiten ons zicht.

Alles wat voor ons wordt geproduceerd, heeft een watervoetafdruk. Als je een kopje koffie drinkt, je drinkt in feite ook 150 liter water naar binnen dat wordt gebruikt om de koffiebonen te produceren. Vleesproductie verbruikt vele malen meer water dan plantenteelt, terwijl rijst verspillend is in vergelijking met aardappelen.

Bij voedselverspilling gaat het ook om massale verspilling van water. Landbouw is goed voor 70% van het zoetwaterverbruik, en een derde van het geproduceerde voedsel belandt als verspilling op de velden, in de opslag, vervoer, winkels of huishoudens. In Afrika, landbouw is vaak inefficiënt, terwijl in het westen, afval vindt meestal aan de andere kant van de keten plaats.

Volgens schattingen zou het elimineren van de helft van de voedselverspilling in de wereld tegen 2030 meer dan een miljard mensen van voedsel voorzien. waardoor het gebruik van kostbaar water veel efficiënter wordt. Dit geeft stof tot nadenken, aangezien de aantallen overeenkomen met de verwachte groei van de wereldbevolking in dezelfde periode.