martes, 15 de septiembre de 2020

Soluciones a la Escasez de Agua en Ciudades y Zonas Rurales

Estas explicaciones están basadas en el libro de Texto de la ONG Arca Tierra Sistemas para Purificar Aire y Agua de las Urbes, la Atmósfera y los Océanos. 

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La escasez de agua es un problema que ha llegado a afectar a la mayoría de las naciones, más de 2.800.000 personas del mundo de los distintos continentes la padecen por al menos un mes al año y 1.900.000 personas no tienen acceso al agua potable en lo absoluto, la causa principal de este problema según el Consejo Mundial del Agua es la mala gestión de los recursos hídricos y según las naciones unidas esta deficiente gestión es la principal causa del hambre en el mundo. Hoy en día esta escasez se agrava con el calentamiento global que genera largas temporadas de inundaciones y de sequías, desertifica zonas e imposibilita el acceso al agua, lo cual afecta a todas las especies y ecosistemas.

La mala gestión es a razón de muchas cosas simples que se dejan de hacer, una de las más evidentes es el desperdicio del agua de lluvia, observamos con frecuencia como en las ciudades con suelos de asfalto, incapaces de realizar el filtrado natural de agua de lluvia y su almacenamiento en acuíferos subterráneos, generan grandes inundaciones, la mayoría del agua termina contaminándose en las aguas servidas y en época de sequía los ciudadanos y jardines urbanos sufren de escasez de agua. En las zonas rurales, el desvío o bloqueo de ríos, la deforestación y erosión de los suelos imposibilitan que este proceso natural se efectúe ocasionando deslaves e inundaciones. Solucionar el desperdicio de agua de lluvia es muy simple y necesario, solucionarlo eficientemente amerita imitar a la sabia naturaleza. 

En las ciudades la disposición de recolectores de agua de lluvia resolvería las inundaciones en épocas de lluvia, para ser utilizada en el suministro de agua en épocas de sequías, existen distintos modelos y en diversas ciudades se efectúa. La ONG Arca Tierra propone la mejora de recolectores de agua de lluvia , para que sean dispuestos en toda la ciudad interconectados con acuíferos subterráneos y superficiales que fluirían hacia un Jardín Vertical Urbano, esta dinámica de recursos hídricos serían parte de una batería agua que generaría, almacenaría y distribuiría electricidad a la ciudad de fuentes de energías renovables, esta batería se explicó en la entrada anterior de este blog. Primeramente comencemos describiendo a modo general el recolector de agua de lluvia, que purificaría el agua y aire continuamente, absorbería C02, emitiría oxígeno, iluminación y energía fotovoltaica. El receptor de agua de lluvia tendría la forma de un paraguas hecho de cristal de grafeno y solución de microalgas, que funcionaría a modo de paneles solares, los cuales pueden generar electricidad tanto por gotas de agua de lluvia como por radiación solar, estos paneles solares ya existen solo habría que adaptarlos a la forma y nueva funcionalidad, para lo cual recomendamos en su fabricación cristal de grafeno que en este blog se explicó cómo producirlo a escalas industriales conservando sus beneficiosas propiedades; el receptor cumpliría también la función de almacenamiento para la edificación y distribución de agua para los acuíferos de la ciudad. El agua de lluvia descendería del receptor a través de un ducto hecho del mismo material del receptor, ambos purificarían agua y aire, generarían electricidad e iluminarían; en el interior y parte inferior del ducto contendría arenas, gravillas y rocas para la realización de filtrado del agua por gravedad, tal como lo hacen las montañas en la naturaleza, para asegurarse completamente que al caer el agua a los acuíferos subterráneos de la ciudad esté completamente purificada.


Los acuíferos subterráneos y superficiales de la ciudad dispondrán de arenas, gravillas, rocas, minerales,  microalgas, vegetación, nanomateriales de grafeno, sistemas de purificación de ozono y láser, es decir mezclará naturaleza y tecnología para su purificación continua y la activación de sistemas de purificación en caso de armas químicas o bacteorológicas, para el aseguramiento continuo de la pureza del agua para su consumo. 


De este modo, se reduciría el desperdicio de agua de lluvia en las ciudades, pero tal vez sean insuficientes estos receptores para afrontar grandes nevadas e inundaciones, porque estos receptores también pueden ser adaptados para capturar nieve para su almacenamiento y suministro de agua. Es por ello que la ciudad debe contar con una red de acuíferos subterráneos y superficiales para la gestión eficiente de la dinámica hídrica, si hay inundaciones, velar que el agua sea encausada hacia acuíferos superficiales, después descienda progresivamente hacia acuíferos inferiores, velando que en su descenso se vaya purificando continuamente, hasta ser almacenada en los acuíferos más profundos que evitará la evaporación del agua al llegar la época de sequía, momento en el cual surtiría de agua a los acuíferos superficiales y a la ciudad. Este sistema de acuíferos en distintas escalas, interconectados con reservas hídricas artificiales y naturales se debería emplear también en zonas rurales que sufran de sequías e inundaciones, ya no se perderían cosechas, industrias y hogares por inundaciones y tampoco serían afectados por la sequía.

Sin embargo, nos queda otra tarea sumamente importante en la gestión del agua, y es el manejo de las aguas residuales, tantos esfuerzos de purificar el agua serían en vano si las aguas residuales continúan contaminando las fuentes hídricas, generalmente el agua residual a la final termina en las cuencas que nos suministran agua, lo cual es totalmente ilógico, la naturaleza se ve sobrepasada en sus procesos de purificación naturales por los niveles de contaminación, por lo cual se hace necesario el tratamiento de todas las aguas residuales tanto en ciudades como en zonas rurales, porque además que estamos haciendo escasa el agua nos estamos envenenando nosotros mismos, tan sólo si consideramos el arsénico presente en el agua, ya millones de personas lo consumen diariamente al ingerir agua. Por lo cual, no es algo si se quiere hacer, es algo que debemos hacer si queremos tomar agua sin envenenarnos, dejar de tomar agua no es una opción, un ser humano sólo sobrevive días sin tomarla. La buena noticia es que existen una infinidad de recursos naturales y de tecnologías para el eficiente tratamiento de aguas residuales, para hacerla potable nuevamente, no se usa ampliamente es por la inversión que requiere, existen alternativas económicas especialmente con microalgas y grafeno, pero muchos lo consideran erróneamente como una inversión poco rentable e innecesaria. La batería de agua haría atractiva la inversión en sistemas de tratamiento de aguas residuales eficientes, ya que para que sea factible su funcionamiento es necesario el suministro continuo de agua y en una ciudad las aguas residuales serán la opción más viable para asegurarlo. En las zonas rurales se desempeñan actividades industriales y de producción de alimentos que generan altos índices de contaminación de las fuentes hídricas y de los suelos, que a la final terminan contaminando acuíferos subterráneos, es por ello que también se debe invertir en el tratamiento del agua en estas zonas, para hacer auto sostenible el sistema también se podrían crear baterías de agua en las zonas rurales. 


Entonces, tendríamos asegurado el suministro de agua en zonas rurales y urbanas con la gestión eficiente del agua de lluvia, el tratamiento de las aguas residuales, la creación y conservación de recursos hídricos superficiales y subterráneos interconectados. Pero existen regiones dónde los acuíferos subterráneos y superficiales se agotaron y no cuentan con suficiente suministro de agua como para generar aguas residuales, como es el caso de la guajira colombo venezolana, donde los que tienen suerte toman dos vasos de agua al día, solo llueve cada dos años a causa del calentamiento global, por lo tanto, tanto la producción de alimentos como la hidratación es insostenible y la desertificación avanza, haciendo estragos en ecosistemas y en la calidad de vida de sus habitantes que están en grave estado de desnutrición, muriendo o migrando. A pesar de no tener lluvia ni acuíferos, está cerca del mar al igual que muchas zonas desérticas, así que la única opción es la desalinización, la ONG Arca Tierra propone mejoras a los sistemas de desalinización para hacerlos más eficientes, reducir su impacto ambiental, disminuir consumo eléctrico y generar hidroelectricidad en su proceso, tanto en zonas que están bajo el nivel del mar como en zonas costeras bordeadas por montañas.

 


En zonas desérticas cerca del mar, la principal fuente hídrica de la batería de agua de energías renovables sería suministrada por la planta desalinizadora, los vientos fuertes y largos períodos de radiación solar son característicos de estas regiones, por lo que serían factibles hidroeléctricas, energías eólica y solar, aunque también debemos considerar la energía azul, la cual utiliza agua salada y dulce para generarla, la planta de energía azul también puede coadyuvar a la sostenibilidad económica del tratamiento de aguas residuales para que sea su fuente de energía dulce y la redirija después hacia acuíferos superficiales y subterráneos de los poblados para el suministro de agua potable, a su vez la ubicación de plantas de energía azul en la desembocadura de ríos que dan al mar, serviría para asegurar que las aguas desemboquen sin contaminación y con sales y minerales necesarios para los océanos, harían uso de los materiales extraídos de las plantas desalinizadoras para ello. 


De este modo, se aseguraría el suministro de agua y electricidad limpias a estas zonas, la ONG Arca Tierra diseñó este sistema especialmente para realizar un proyecto en la Guajira, con nuestros modelos de ciudades sostenibles Galaxia, Globo Terráqueo y Árbol descritas en el libro y en la entrada anterior de este blog, donde los Jardines Verticales en lugar de cumplir con la función principal de absorber CO2 serán adaptados para la generación de agua a través de la absorción de la humedad del aire y en los cuales se dispondrían de Jardines de Agricultura Vertical que resolvería el problema del hambre y que en la próxima entrada se explicará cómo lograr Hambre Cero en el mundo.

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Patricia Rincón
Presidenta de la ONG Arca Tierra 
y Autora del Libro "Sistemas para Purificar Agua y Aire de las Urbes, la Atmósfera y los Océanos"


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