Elke zomer, duizenden toeristen reizen naar de idyllische eilanden van Griekenland om te genieten van hun zonnige stranden. Zelfs de wereldwijde pandemie kon bezoekers niet weghouden, maar waterschaarste misschien wel. Veel Griekse eilanden overleven van de invoer van water en hebben moeite om in de waterbehoeften van de bewoners en de landbouw te voorzien, laat staan ​​die van toeristen.

Deze eilanden illustreren de moeilijkheden waarmee andere delen van Europa te kampen hebben. Door klimaatverandering komen extreme weersomstandigheden zoals droogte vaker voor, terwijl de bevolkingsaantallen groeien en de prioriteiten met elkaar concurreren, zoals landbouw en toerisme, betekent dat er niet genoeg zoet water is om rond te gaan. Volgens de Europese Commissie lijdt ongeveer een op de vijf mensen in het Middellandse-Zeegebied aan constante waterstress - wanneer de vraag groter is dan de beschikbaarheid.

Om deze problemen aan te pakken, het project HYDROUSA test zijn watertechnologieën op locaties op drie Griekse eilanden.

"Het gaat over het aanpakken van problemen met waterschaarste in kleine en gedecentraliseerde afgelegen regio's in de Middellandse Zee, " verklaarde professor Simos Malamis, een specialist in watersystemen aan de Nationale Technische Universiteit van Athene, Griekenland en coördinator van HYDROUSA.

Het team, waaronder 28 partners in de industrie, de academische wereld en de overheid, ontwikkelt en integreert verschillende technologieën om te verzamelen, traktatie, recyclen en hergebruiken van water. “We willen dit op een duurzame manier doen, in een lus."

Duurzaam hergebruik staat centraal in het EU-actieplan voor de circulaire economie, gepubliceerd in 2020. Het blok heeft als doel 'het komende decennium zijn circulair materiaalgebruik te verdubbelen, ", waarbij de waarde wordt geïdentificeerd van producten die van oudsher als afval werden beschouwd. Het heeft ook uitgebreid geïnvesteerd in onderzoeksprojecten, zoals HYDROUSA, technologieën uit te proberen om deze circulariteit te bereiken en deze open te stellen voor overheden en bedrijven.

De circulaire economie omvat waterlussen, waarin water wordt behandeld en hergebruikt, waarbij waarde wordt ontleend aan gewonnen 'afval' in het water, zoals fosfor of zouten. HYDROUSA werkt aan het creëren van deze kringlopen in afgelegen gebieden ten behoeve van lokale individuen en industrieën. Het heeft momenteel zes proeflocaties op de drie eilanden, 13 verschillende innovaties uit te proberen om hun toepasbaarheid in verschillende scenario's aan te tonen.

Afvalwater

De favoriete piloot van prof. Malamis, op Lesbos, omvat het grootste aantal geïntegreerde technologieën, hij zegt. Afvalwater van een nabijgelegen stad komt aan bij een afvalwaterzuiveringsinstallatie, waar anaërobe bacteriën de organische stof in het afvalwater afbreken. Deze stap produceert biogas, die kunnen worden verzameld en gebruikt als energiegrondstof. In de tweede fase, het primair gezuiverde afvalwater loopt door een aangelegd kunstmatig wetland, die bestaat uit een aantal plantensoorten, die het water zuiveren. Het resulterende water wordt vervolgens blootgesteld aan hoogenergetisch ultraviolet licht om ziekteverwekkers te doden, waarna lokale boeren het kunnen gebruiken om hun gewassen te bemesten en te irrigeren, Prof. Malamis legt uit.

Om aan te tonen dat het echt veilig is om te gebruiken, projectonderzoekers ontwikkelen ook een agroforestry-site, geïrrigeerd met hun behandelde water.

In de tussentijd, op Mykonos, HYDROUSA-technologieën vangen regenwater op en slaan het ondergronds op, zodat het water niet verdampt in de soms slopende Griekse hitte, en geeft het water vervolgens uit aan huishoudens. Op het eiland Tinos, de technologieën van het project helpen een ecotoeristische lodge om afvalwater en regenwater te recyclen, gebruiken om voedseltuinen te irrigeren en te bemesten die op hun beurt lodgetoeristen en bewoners in het nabijgelegen dorp voeden.

Deze oplossingen zijn gebaseerd op meerdere samengevoegde technologieën. "We hebben het ene systeem gekoppeld aan het andere, die van verschillende bedrijven zijn, geïntegreerd, om het beste resultaat te behalen, " zei prof. Malamis.

Om waterschaarste op afgelegen locaties tegen te gaan, een ander onderzoeksinitiatief, Project O, combineert technologieën in waterbeheermodules en demonstreert deze op vier kleine locaties. belangrijk, de modules zijn verrijdbaar en kunnen daar worden geïnstalleerd waar geen andere voorzieningen zijn.

Twee locaties zijn waterbedrijven in Puglia, Italië en Almendralejo, Spanje, met een ander in een zoutwateraquafaciliteit in Eilat, Israël, en een met een textielbedrijf in Omis, Kroatië.

Kleinschalig

Grote waterzuiveringsinstallaties, zoals die gebruikelijk zijn in grote steden, zijn ontworpen om grote hoeveelheden water te behandelen, volgens Giulia Molinari, een voormalig manager van Project O en nu bij IRIS, een bedrijf dat hoogspanningstechnologie commercialiseert om water schoon te maken en met het project werkt. "Het is zeer inefficiënt om ze op kleine schaal lokaal te repliceren, " zei ze. "We proberen veel verschillende technologieën op kleine tot middelgrote schaal te gebruiken om de kwaliteit af te stemmen op de behoeften (van de site)."

Maar de verschillende locaties en industrieën hebben verschillende waterbehoeften. Bijvoorbeeld, niet al het behandelde water hoeft drinkbaar te zijn, ze zegt. In industrie, afvalwater dat wordt gezuiverd tot drinkkwaliteit zou 'overengineered' en onnodig duur zijn.

Op de site van Puglia, het water is voor mensen om te drinken. Het komt uit een aquaduct, Acquedotto Pugliese, en de kwaliteit ervan is variabel, soms zout, soms zwaar vervuild. Dit betekent dat de oplossing flexibel moet zijn, en ook in staat om relatief kleine hoeveelheden water aan te kunnen (ongeveer 20 kubieke meter per dag). Deze situatie is heel anders dan bij traditioneel waterbeheer, waar elke dag, grote hoeveelheden water worden op dezelfde manier behandeld. "We kunnen de behandeling aanpassen zodat we het niet te veel behandelen en te veel energie verbruiken, ' zei Molinari.

De reactie van Project O op de verschillende scenario's was om vier verschillende modules te maken, elk bevat een cascade van technologieën om aan de waterbehoeften op elke locatie te voldoen. Bij het aquaduct in Puglia, bijvoorbeeld, de module integreert een ontziltingsinrichting (die zout uit het water verwijdert) en geavanceerde oxidatietechnieken (die chemische processen gebruiken om schadelijke bacteriën en organische verontreinigende stoffen uit water te verwijderen). In de textielfabriek in Kroatië, het team ontwikkelde een module die zonlicht gebruikt om giftige organische stoffen af ​​te breken en het water te desinfecteren, terwijl in Spanje zonlicht geavanceerde oxidatieprocessen aandrijft en adsorptietechnologieën bevat die verontreinigende stoffen kunnen verzamelen, terwijl een besturingssysteem twee technologieën integreert. De module die in Israël wordt gebruikt, haalt nutriënten uit zout water.

Molinari werkt aan een vorm van geavanceerde oxidatietechnologie die elektromagnetische hoogspanningspulsen gebruikt om verontreinigende stoffen af ​​te breken. Momenteel gebruikt in de modules op de locaties in Puglia en Eilat, de korte, maar krachtige uitbarstingen van energie beschadigen ziekteverwekkende microben en breken organische verontreinigende stoffen af, waaronder veel verontreinigende stoffen die zorgwekkend zijn.

Zowel Project O als HYDROUSA willen een van de meest urgente problemen in waterbeheer aanpakken:hoe water te behandelen en te hergebruiken op afgelegen plaatsen, waar er geen pasklare oplossing is, zonder de bank te breken.

Gezien de belangstelling van het bedrijfsleven en gemeenten, beide denken dat ze tal van haalbare oplossingen te bieden hebben. En naarmate zoet water over de hele wereld schaarser wordt, overheden en bedrijven zullen op zoek gaan naar technologieën om alle waterbronnen die ze hebben te behandelen en opnieuw te gebruiken, zelfs als het ooit als afval werd beschouwd.