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Las nuevas tecnologías para el agua que podrían salvar el planeta

¿Cuáles son las tecnologías nuevas y emergentes que ayudarán a las empresas a superar la escasez de agua limpia y fresca?

Bien fue un invento transformador, aunque a menudo se pasa por alto. Esta fuente de agua potable, vital para la expansión de las comunidades del interior, se remonta a casi 10,000 años, 3,000 años antes de que la rueda se haya imaginado.

El pozo no es más que una de las muchas innovaciones en tecnología del agua que han permitido que el desarrollo humano continúe a buen ritmo. Las sofisticadas redes de tuberías y las plantas de tratamiento de hoy nos proporcionan este elixir de la vida y la industria. A medida que se ejerce una presión intensa sobre los limitados suministros de agua del planeta, las empresas están recurriendo nuevamente a la innovación tecnológica. Los inventos nuevos y emergentes deberían ver la civilización humana a lo largo del siglo XXI y, con suerte, los próximos 10.000 años.

Nanotecnología en filtración: según la Organización Mundial de la Salud, 1,6 millones de personas mueren cada año por enfermedades diarreicas atribuibles a la falta de agua potable y al saneamiento básico. Investigadores en la India han encontrado una solución a este problema perenne con un sistema de purificación de agua utilizando nanotecnología.

La tecnología elimina microbios, bacterias y otros materiales del agua utilizando nanopartículas compuestas, que emiten iones de plata que destruyen los contaminantes. “Nuestro trabajo puede comenzar a salvar vidas”, dice el profesor Thalappil Pradeep del Instituto Indio de Tecnología de Madras. “Por solo $ 2.50 al año, puede suministrar agua microbiológicamente segura para una familia”.

Es una señal de que la purificación de agua a bajo costo finalmente puede estar a la vuelta de la esquina y ser escalable comercialmente.

Química de la membrana: las membranas, a través de las cuales el agua pasa a ser filtrada y purificada, son parte integral del procesamiento moderno del tratamiento de agua. Los poros de las membranas utilizadas en la ultrafiltración pueden tener solo 10 o 20 nanómetros de ancho, 3,000 veces más finos que un cabello humano.

Pero si bien la química de membrana ha existido durante varios años, sigue siendo una fuente de intensa investigación y desarrollo. “La química contribuye significativamente a las soluciones innovadoras de tratamiento de agua, como convertir el agua salada en agua dulce apta para el consumo humano”, dice Yannick Fovet, jefe de desarrollo global para el agua de la compañía química BASF.

Los avances recientes se han acreditado con la reducción del costo del agua desalinizada de $ 1 por metro cúbico a entre $ 0.80 y $ 0.50 durante cinco años. Las nuevas membranas cerámicas están ayudando a que el tratamiento sea más asequible. “La tecnología de membrana es cada vez más importante porque la integridad del sistema, la longevidad y los costos han mejorado”, explica Paul Street, director de desarrollo de negocios para la firma de ingeniería Black & Veatch.

Desalinización de agua de mar: aunque es muy prometedora para el futuro, la desalinización de agua de mar sigue siendo extremadamente costosa, ya que la tecnología de ósmosis inversa consume una gran cantidad de energía: alrededor de 4 kilovatios hora de energía por cada metro cúbico de agua.

Una de las soluciones que se está explorando en Singapur, que abrió su primera planta desalinizadora de agua de mar en 2005, es la biomimética, que imita los procesos biológicos mediante los cuales las plantas de manglares y los peces de la Eurihalina (peces que pueden vivir en agua dulce o salada) extraen el agua de mar con una energía mínima. Otro nuevo enfoque es usar membranas biomiméticas mejoradas con aquaporina: proteínas incrustadas en las membranas celulares que transportan el agua de manera selectiva hacia adentro y hacia afuera de las células mientras bloquean las sales.

Harry Seah, director de tecnología de PUB, la agencia nacional de agua de Singapur, dice: “Si la ciencia puede encontrar una manera de imitar efectivamente estos procesos biológicos, se pueden derivar soluciones innovadoras de ingeniería para la desalinización de agua de mar. La desalinización de agua de mar se puede transformar más allá de lo más salvaje”. imaginación.”

Monitoreo inteligente: solo en los países en desarrollo, se estima que cada día se pierden 45 millones de metros cúbicos en las redes de distribución. Las fugas no solo son costosas para las empresas, sino que aumentan la presión sobre los recursos hídricos extendidos y aumentan la probabilidad de que los contaminantes se infiltren en los suministros.

“No tiene sentido comercial invertir miles de millones en depósitos adicionales y captación de agua, plantas de tratamiento [y] estaciones de bombeo, cuando hasta el 60% del agua producida no se contabiliza”, dice Dale Hartley, director de desarrollo comercial de SebaKMT. Un especialista en detección de fugas de agua.

Las nuevas tecnologías de monitoreo ayudan a las compañías a garantizar la integridad de sus vastas redes de suministro de agua. Los instrumentos electrónicos, como los sensores de presión y acústicos, conectados de forma inalámbrica en tiempo real a los sistemas de monitoreo centralizados y basados ​​en la nube permitirán a las empresas detectar e identificar fugas mucho más rápido.

Riego inteligente: Aproximadamente el 70% del agua dulce del mundo es utilizada por la industria agrícola. La aplicación de un enfoque más inteligente a la gestión del agua mediante el despliegue de sistemas de riego de precisión y algoritmos y modelos de computadora ya está comenzando a traer beneficios a los agricultores en los países desarrollados.

Sin embargo, mientras este enfoque abarca nuevas tecnologías analíticas y de instrumentación, la innovación proviene de un cambio de mentalidad que enfatiza la importancia de medir y pronosticar.

“En los viejos tiempos no había tanto estrés en la medición porque pensábamos que teníamos mucha agua”, dice Carey Hidaka, experta en administración de agua más inteligente de IBM. “Es un cambio de paradigma para la industria del agua, que al igual que otro está acostumbrado a lanzar nuevos desarrollos de ingeniería a los problemas”.

Procesamiento de aguas residuales: la ingeniería todavía tiene su lugar, sin embargo. Muchas personas que viven en áreas urbanas, incluso en economías avanzadas, aún no reciben un tratamiento adecuado de sus aguas residuales y las aguas residuales a menudo se descargan, no se tratan, en ríos y estuarios o se usan como agua de riego.

Las nuevas tecnologías prometen transformar las aguas residuales en un recurso para la generación de energía y una fuente de agua potable. Los digestores modulares híbridos de lodos activados, por ejemplo, ahora están eliminando los nutrientes para ser utilizados como fertilizantes y, a su vez, reducen la energía necesaria para el tratamiento en hasta la mitad de la vida.

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