Californië komt niet zonder water te zitten, "zegt Richard Luthy. "Het goedkope water raakt op. Maar de staat kan niet blijven doen wat het de afgelopen 100 jaar heeft gedaan."

Luth weet het. Als hoogleraar civiele techniek en milieutechniek aan Stanford, evenals directeur van een National Science Foundation-centrum om de stedelijke watervoorziening opnieuw uit te vinden (bekend als ReNUWIt), hij heeft tientallen jaren besteed aan het bestuderen van de grootstedelijke gebieden van de staat.

In een nieuw tijdschriftartikel hij stelt dat Californische steden niet langer kunnen vertrouwen op hun drie traditionele strategieën voor het omgaan met water:overmatig onttrekken van grondwater, uitputtende stromen en het importeren van water van ver weg. Zijn analyse richt zich op verschillende strategieën die, bij elkaar genomen, kan steden helpen om voor hun groeiende bevolking te zorgen met verstandig overheidsbeleid en investeringen:

behouden

Behoud is goedkoop, zegt Luth. Het wegwerken van gazons of het nemen van kortere douches zijn gedragsveranderingen waarvoor geen nieuwe uitgaven aan infrastructuur nodig zijn.

Sommige steden hebben al grote stappen gezet. Los Angeles, bijvoorbeeld, tussen 1990 en 2010 1,1 miljoen inwoners toegevoegd maar hield het totale waterverbruik gelijk door besparing, terwijl huiseigenaren en bouwers dingen installeren zoals toiletten met een laag debiet en wasmachines met een hoog rendement. evenzo, twee dozijn steden in de San Francisco Bay Area hebben de totale consumptie tussen 2004 en 2016 met ongeveer 23% verminderd, zelfs terwijl hun bevolking met 10% groeide.

Maar natuurbehoud is niet genoeg om de bevolkingsgroei te evenaren. Hoewel waterfunctionarissen in Zuid-Californië onlangs hebben voorspeld dat tegen 2040 uitgebreide instandhoudingsinspanningen voldoende water moeten besparen om ongeveer 2,3 miljoen nieuwe inwoners te voorzien, ambtenaren verwachten ook dat de bevolking tegen die tijd met 3,1 miljoen zal groeien.

Californië kan meer, zegt Luth. Ongeveer 10% van het water dat in stedelijke gebieden wordt gedistribueerd, gaat verloren door lekkages. Sinds de laatste droogte Californische nutsbedrijven hebben waterverliesaudits uitgevoerd om dergelijk afval te beteugelen. "Behoud is essentieel om aan de stedelijke watervraag te voldoen, maar we hebben ook andere maatregelen nodig om het aanbod te vergroten, ' zegt Luth.

Niet-drinkbaar hergebruik

Het hergebruik van niet-drinkbaar water voor irrigatie of andere doeleinden heeft een lange geschiedenis in Californië. Meer dan een eeuw geleden, steden als Fresno hergebruikten rioolwater om omliggende boerderijen te irrigeren. In 1980, het Irvine Ranch Water District heeft een dubbel distributiesysteem gebouwd dat nu 25 miljoen gallons per dag gezuiverd niet-drinkbaar water levert aan boerderijen en bedrijven.

Steden zouden vandaag hetzelfde kunnen doen, maar om niet-drinkbaar water te recyclen, planners zouden leidingnetwerken moeten aanleggen om het niet-drinkbare water van het drinkwater te scheiden, tegen een kostprijs van tussen de $ 1 miljoen en $ 10 miljoen per mijl.

De meeste mogelijkheden op korte afstand zijn al gerealiseerd. Dat laat nog steeds nieuwe kansen voor kleinere, gedecentraliseerde projecten waar afvalwater wordt gegenereerd en nodig is. De Salesforce-toren in San Francisco, bijvoorbeeld, zal binnenkort ongeveer 30 recyclen, 000 liter afvalwater per dag voor alle doeleinden behalve drinken. Gedistribueerd niet-drinkbaar hergebruik slaat ook aan bij technische campussen in Silicon Valley.

Hergebruik van drinkbaar

De echte toekomst, zegt Luth, is drinkbaar hergebruik - gerecycleerd water maken dat zuiver genoeg is om te drinken.

Drinkbaar hergebruik is een proces dat begint met het zuiveren van afvalwater in zuiveringsinstallaties en dit gezuiverde water vervolgens terug te voeren in reservoirs of ondergrondse watervoerende lagen. Waterbedrijven mengen het gerecyclede water vervolgens met nieuw, zoet water om te voldoen aan de normen voor drinkbaarheid.

Orange County Water District is sinds 2004 toonaangevend op het gebied van hergebruik van drinkwater en de praktijk van "volledige geavanceerde behandeling", en veel andere steden hebben plannen om ten minste een deel van het zeer behandelde afvalwater te recyclen om te drinken. Bijvoorbeeld, Los Angeles overweegt momenteel een ambitieus project om vrijwel al zijn afvalwater te recyclen om het uiteindelijk beschikbaar te maken voor hergebruik van drinkwater tegen 2035, voor een bedrag van $ 8 miljard. Een vergelijkbaar project voor de San Francisco Bay Area zou gepaard gaan met dure initiële infrastructuur, maar die initiële uitgaven kunnen uiteindelijk de moeite waard zijn, aangezien de aanvoer van water geïmporteerd uit de Sierra afneemt als gevolg van klimaateffecten en ecosysteembehoeften, en de kosten stijgen, zoals verwacht, met 60% in de komende tien jaar.

Vastlegging

Jaarlijks stromen er miljarden liters regenwater in de oceaan. Dat moet veranderen, zegt Luth. De kuststeden van Californië zijn van oudsher ontworpen om regenwater weg te spoelen om overstromingen te verminderen, maar vandaag willen steden zoveel mogelijk vastleggen en gebruiken. Los Angeles haalt al 10% van zijn water uit regenwaterafvoer, en hoopt dat tegen 2035 meer dan te verdubbelen. Net als hergebruik van drinkbaar echter, regenwateropvang vereist vaak grote investeringen in leidingen, opslagplaatsen en behandelingsfaciliteiten. De kapitaalkosten van dergelijke infrastructuur lopen sterk uiteen, afhankelijk van de lokale omstandigheden. Maar de mediane projectkosten zijn vaak goedkoper dan de kosten om in de toekomst water te importeren, zelfs in de veronderstelling dat het beschikbaar zal zijn, zegt Luth.

Ontzilten

De oceaan heeft vrijwel onbeperkt water, en sommige gemeenschappen maken gebruik van ontzilting om in hun behoeften te voorzien. het ontziltingssysteem van de San Diego Water Authority, gebouwd voor een bedrag van $ 1 miljard, levert al 50 miljoen gallons per dag - ongeveer 8% van zijn behoeften. Maar het ontzilten van zeewater is kostbaar en energie-intensief, en kan het leven in zee schaden, daarom zegt Luthy dat andere gemeenschappen brak water ontzouten uit estuaria waar rivieren de zee ontmoeten. (Brak water heeft een lager zoutgehalte dan oceaanwater, waardoor het gemakkelijker en goedkoper te behandelen is.)

Alameda County produceert al ongeveer 10 miljoen gallons drinkwater per dag door brak grondwater in Newark te ontzilten. Een samenwerkingsverband van vijf agentschappen in de Bay Area overweegt een installatie van $ 200 miljoen die ongeveer 20 miljoen gallons brak water per dag uit de estuaria van North Bay zou kunnen ontzilten voor ongeveer dezelfde kosten per gallon als consumenten momenteel betalen om water uit de Hetch Hetchy te importeren. Reservoir.

Storting

Het is een oud verhaal dat klimaatverandering steeds vaker voorkomt:te veel regen en sneeuw in natte jaren, en niet genoeg in droge. Een manier om met deze extremen om te gaan, is door extra water uit natte jaren in ondergrondse watervoerende lagen te 'ophopen'. Dit is mogelijk omdat de belangrijkste stedelijke gebieden van de staat met elkaar zijn verbonden door het 400 mijl lange California Aquaduct. Steden in het noorden kunnen in natte jaren water "deponeren" door geen water uit het aquaduct te halen en dat water weg te pompen en in plaats daarvan op te slaan in Kern County, hart van het agrarische gebied nabij het einde van het aquaduct. In droge jaren, noordelijke steden zouden "onttrekkingen" kunnen maken door extra water uit het aquaduct te halen en te vertrouwen op het water dat is opgeslagen in Kern County om terug in het aquaduct te worden gepompt, om ervoor te zorgen dat er genoeg water blijft stromen naar steden in Zuid-Californië.

"Geen enkele van deze maatregelen zal op zichzelf werken, maar als we nu verstandig plannen, stedelijk water zal beschikbaar zijn wanneer we het nodig hebben, ' zegt Luth.