Brak wody pitnej może być przyczyną kolejnego światowego kryzysu. Nowe technologie mogą go rozwiązać

"Wyobraźcie sobie, że prąd, z którego korzystamy, i woda, którą pijemy, pochodzi z tego, co dzisiaj spłukaliśmy w toalecie. Nazywamy to sekretną siłą spłuczki. Jestem pewny, że łatwo zaakceptować informację o pozyskiwanej w ten sposób energii, ale picie wody pochodzącej z toalet pewnie niewielu się spodoba. Faktem jest jednak, że pijemy taką wodę od wielu lat, ponieważ natura ponownie wykorzystuje wodę obecną na tej planecie. Więc czy się to nam podoba, czy nie, prawdopodobnie pijemy wodę, która 100 lat temu wydostała się ze ścieków. To jest fakt" – mówił podczas #ETtalks w Kijowie Mads Warming, Global Lead Water & Wastewater w Danfoss Drives.

Ilość wody na planecie jest od początku taka sama, co oznacza, że pijemy dzisiaj tą samą wodę, z której ludzie korzystali 100 czy 200 lat temu. Woda pokrywa ponad 70 proc. powierzchni planety, ale problemem jest fakt, że zaledwie 0,6 proc. to woda zdatna do picia, która może być wykorzystywana w gospodarstwach domowych albo do produkcji żywności. Co więcej, światowe zasoby wody są rozmieszczone nierównomiernie. W niektórych miejscach jest jej za dużo, w innych – niewystarczająco. Na świecie jest też coraz więcej rejonów, gdzie woda jest poważnie zanieczyszczona.

"Niestety, w tej chwili w wielu miejscach na Ziemi wody zaczyna brakować, na przykład w Australii i Kalifornii. Natura nie nadąża z uzdatnianiem wody, więc musimy sobie radzić w inny sposób – mianowicie odprowadzać wodę z oczyszczalni ścieków i zamieniać ją z powrotem w wodę pitną. To jest możliwe, technologia na to pozwala i zapewniam, że jest to bezpieczne. Ludność z miejsc zlokalizowanych wzdłuż rzek pije wodę pochodzącą ze ścieków, nie zdając sobie z tego sprawy. Na przykład woda z rzeki Ren w Niemczech jest wykorzystywana 14-krotnie, zanim spłynie dalej. Woda z Tamizy wykorzystywana jest 12-krotnie, Missisipi – nawet 28 razy" – powiedział Mads Warming.

Oczyszczanie ścieków to jedna z głównych metod uzdatniania wody – jednak w globalnej skali oczyszczamy raptem około 20 proc. wszystkich ścieków. Tymczasem światowe zasoby wody zdatnej do picia kurczą się nieprzerwanie już od kilku dekad, a z drugiej strony – szybko rośnie popyt, do czego przyczyniają się m.in. urbanizacja, zmiany klimatyczne i wzrost populacji.

W biznesy związane z wykorzystaniem wody od lat inwestuje dr Michael J. Burry, który przewidział krach finansowy z lat 2008–2009. Jego zdaniem w niedalekiej przyszłości woda stanie się jednym z najbardziej drogocennych aktywów. Potwierdzają to prognozy Światowego Forum Ekonomicznego, według którego najbardziej prawdopodobnym problemem, z którym będziemy się borykać za 10–15 lat będzie właśnie niedobór czystej wody. Do tej pory listę potencjalnych zagrożeń otwierały te związane z krachem finansowym albo zbrojnym konfliktem, ale w „Global Risk Report” opublikowanym w 2015 roku eksperci prognozują, że to kryzys wodny może stać się najpoważniejszym zagrożeniem dla świata.

"Wody nie wystarczy, jeżeli nie nauczymy się korzystać z niej rozważniej, niż robimy to dzisiaj. Zabraknie nie tylko wody w kranach, nie będzie również jedzenia ani elektryczności. W wielu miejscach na Ziemi to już teraźniejszość. Kryzys nadchodzi i to w szybkim tempie" – podkreślił Mads Warming. Według prognoz ONZ do 2050 roku liczba ludności wzrośnie do 9 mld, z czego około 80 proc. będzie żyć w miastach. To będzie oznaczać skokowy wzrost zapotrzebowania na wodę nie tylko w gospodarstwach domowych, ale i w przemyśle. Równocześnie w ciągu najbliższych dekad podwoi się popyt na żywność. To istotne o tyle, że produkcja żywności i rolnictwo są jednymi z najbardziej „wodochłonnych” sektorów – żeby wyprodukować kilogram wołowiny potrzeba 15-16 tys. litrów wody.

"Mamy wielu konsumentów wody. Ludzie korzystający z wody we własnych domach, myjąc się, pijąc i korzystając z toalety, to około 200 litrów dziennie na osobę. Ale czy zdajecie sobie sprawę, że dodatkowo „zjadacie” ponad 2 tys. litrów wody? Ilość wody potrzebna, żeby dostarczyć ludziom jedzenie jest 10-krotnie większa niż tej zużywanej w domach. To samo dotyczy produkcji energii. 90 proc. generatorów energii na świecie wykorzystuje wodę w procesie chłodzenia. W Indiach zamknięto elektrownie z powodu braku wody wykorzystywanej do chłodzenia" – powiedział Mads Warming.
Obecnie z powodu braku dostępu do czystej wody cierpi już ponad miliard ludzi na świecie. Według naukowców do 2030 roku problem niedostatku wody pitnej może dotyczyć już 40 proc. populacji, o ile model gospodarowania tym zasobem nie zmieni się na bardziej racjonalny.

"Mamy cały przemysł wodny, który zużywa także ogromne ilości energii. Obecnie około 1/3 wody marnuje się przez przeciekające pod ziemią rury. Najwyższy odsetek, o jakim słyszałem, odnotowany w Azji – to 80 proc. Wyobraźmy sobie wykorzystywanie tylko 20 proc. wody! Reszta po prostu wycieka. To, o czym zapominamy, marnując wodę, to ogromna ilość pieniędzy i energii, które musiały zostać wykorzystane, aby czysta woda trafiła do wodociągu. Marnujemy również te zasoby" – powiedział Mads Warming.

Obecnie w walce z marnotrawstwem wody pomaga technologia. Podziemne wycieki można ograniczyć bez wykopywania rur i wymiany całej infrastruktury, stosując proste rozwiązanie, jakim jest podział strefy miejskiej na tzw. „strefy ciśnienia”. To rozwiązanie stosuje już m.in. Londyn, który jest podzielony na 800 takich stref. "Jedna centrala wodociągowa obsługuje 2 mln ludzi. Wiemy, że woda płynie wewnątrz rury pod ciśnieniem. Tak więc ciśnienie w centrali wodociągowej musiałoby być niewyobrażalnie wysokie, żeby ktoś mieszający na końcu wodociągu także miał ciśnienie w rurach. Jeśli podzielimy miasto na „strefy ciśnienia”, możliwe jest obniżenie ciśnienia w centrum wodociągowym do takiego poziomu, który będzie wystarczający, żeby zapewnić je w kranach. Wtedy można znacznie obniżyć ciśnienie w całym mieście. Dzięki temu w miejscach, w których wycieka woda, będzie mniejsze ciśnienie i stracimy mniej wody" – powiedział Mads Warming.

Według szacunków przywoływanych przez Madsa Warminga dzięki zmniejszeniu ciśnienia w 112 systemach na świecie można by zaoszczędzić 40 proc. wody, zmniejszyć zużycie energii o 40 proc. i zapobiec występowaniu nowych wycieków w 50 proc. "Zyskamy bardziej stabilny system dostaw wody i bardziej zadowolonych klientów oraz zaoszczędzimy wodę i energię. W Danii zajmujemy się tym od wielu lat. Mieliśmy problem, bo wykorzystywaliśmy dużo więcej wody, niż byliśmy w stanie dostarczyć. Udało nam się zmniejszyć wycieki do 6 proc., co daje nam najlepszy wynik na świecie, obok Japonii" – powiedział Mads Warming.

Wycieki to tylko jeden problem, kolejnym jest przemysł oczyszczania ścieków. Według IEA oczyszczalnie ścieków i stacje uzdatniania wody zużywają ok. 4 proc. prądu elektrycznego w skali globalnej. To 7-krotnie więcej niż ilość prądu, którą zużywa cała Ukraina i około 60 proc. całej energii produkowanej przez panele fotowoltaiczne i elektrownie wiatrowe na świecie. Gdyby udało się ograniczyć w nich zużycie energii do zera, oszczędności byłyby ogromne.

"Problem z oczyszczalniami ścieków ma coś wspólnego z Hollywood. Kiedy filmowcy zrobią dobry film i pokażą go widzom, prawdopodobnie obejrzy go pół kraju. Ale w przerwie na reklamy połowa pobiegnie do toalety, a druga połowa pójdzie robić sobie kawę. Wyobraźmy sobie, co dzieje się w oczyszczalni, kiedy milion ludzi spuszcza wodę w tym samym momencie. Poziom wody wzrośnie dramatycznie. Jeśli oczyszczalnia nie jest gotowa na przyjęcie takiej ilości ścieków, będzie musiała pracować przez cały czas na 100 proc. swoich mocy. To będzie nieefektywne" – powiedział Mads Warming.

Gdyby oczyszczalnie ścieków wyposażyć w inteligentne czujniki informujące o niskim poziomie ścieków, można by zmniejszyć moc pomp, żeby nie pracowały intensywniej niż trzeba i nie zużywały energii na darmo. W Danii, Niemczech czy w USA istnieją już takie oczyszczalnie, które dzięki zastosowaniu prostej i ogólnodostępnej technologii stały się całkowicie neutralne energetycznie. W duńskim Aarhus znajduje się oczyszczalnia, która produkuje 134 proc. więcej energii, niż potrzebuje do oczyszczania wody. Ta energia może zostać następnie wykorzystana przez pompy w wodociągach.
"Stworzono już pierwsze takie miejsce na świecie, skąd 2 tys. ludzi otrzymuje wodę pitną i w którym oczyszcza się ich ścieki, nie wykorzystując energii. Według bardzo ostrożnych kalkulacji IEA moglibyśmy zrezygnować z 70 proc. elektrowni na całym świecie – taki potencjał tkwi w tym rozwiązaniu. Tak więc następnym razem kiedy będziecie spłukiwać wodę w toalecie, pomyślcie o tym, jak duży potencjał ma to, co właśnie spłukujecie" – powiedział Mads Warming.

Wykład Madsa Warminga w Kijowie, dotyczący inteligentnych systemów wodnych, był częścią globalnej konferencji Engineering Tomorrow talks (#ETtalks).

#ETtalks to międzynarodowa platforma oraz seria spotkań stworzona po to, aby inspirować do innowacyjnego sposobu myślenia oraz opracowywania rozwiązań w kwestiach klimatycznych i energetycznych. Znani mówcy i wizjonerzy prezentują innowacyjne pomysły dotyczące inteligentnych budynków i miast przyszłości. Organizatorem wydarzenia na całym świecie jest Danfoss Group.