Pode parecer um problema insolúvel para a humanidade, mas, como em outros momentos da história, devemos enfrentar esse desafio tal como ele tem sido enfrentado desde o início da humanidade: com a tecnologia, a divisão do trabalho e a cooperação. E estamos no momento certo para resolvê-lo: através do Digitalização do ciclo da água. Por outro lado, os recursos hídricos do planeta não estão aumentando, mas são constantes; além disso, a água disponível está ficando cada vez mais poluída, se não tomarmos as medidas necessárias para evitá-la. Há 1,4 bilhões de quilômetros cúbicos de água na Terra. Apenas 0,2 bilhões de quilômetros cúbicos representam a água doce disponível para nosso consumo.

A água é o recurso mais importante

A água, cada vez mais considerada como um bem comum universal, é, juntamente com o ar, a base da vida. Não basta, portanto, dizer que é um recurso natural indispensável para a sobrevivência e a saúde, para a produção de alimentos e atividades econômicas de todo tipo, bem como para o bem-estar dos indivíduos e das sociedades. Por todas essas razões, a água é, a priori, um direito humano que deve ser satisfeito independentemente de qualquer consideração, inclusive financeira. Em 2002, o Comitê dos Direitos Econômicos, Sociais e Culturais das Nações Unidas (CESCR)O Fórum Mundial da Água, duplamente forçado pela escassez física de água e pelos crescentes custos de sua disponibilidade, afirmou que o acesso a uma quantidade suficiente de água potável para uso pessoal e doméstico é um direito humano fundamental universal. Portanto, assegurar o acesso à água, com todos os possíveis avanços técnicos, é uma responsabilidade social que engenheiros e gerentes não podem ignorar, através da gestão apropriada desse recurso, fazendo uso de todos os recursos disponíveis.

Onde agir para maximizar o recurso hidrológico

Três aspectos do ciclo hidrológico podem ser abordados para garantir a segurança do abastecimento, tornando-o mais acessível e acessível para a população:

• Aumentar a disponibilidade de recursos hídricos.
• Evite a contaminação das fontes existentes.
• Melhorar o desempenho das infra-estruturas de coleta, tratamento e distribuição.

Em nosso planeta Terra, a quantidade absoluta de água doce permanece aproximadamente constante, mas a mudança climática está alterando sua distribuição, tornando-a mais extrema e irregular. Temos uma quantidade semelhante de precipitação, mas é desigualmente distribuída e mais intensa por menos tempo, tornando mais difícil a coleta e o armazenamento eficiente, levando ao escoamento, à mistura com elementos indesejáveis e, portanto, à contaminação. Infelizmente, não é mais possível, exceto em casos muito específicos, aumentar a disponibilidade do recurso hídrico.

Nos anos 60 a 90, foi feito um grande esforço a esse respeito, com a construção de cerca de 800 novas grandes barragens na Espanha. No total, estas fornecem uma capacidade de cerca de 56.000 hm3 , em comparação com a contribuição média de 99.000 hm3/ano recebida pelos rios e os quase 30.000 hm3/ano necessários para atender a todas as demandas3 (67% para irrigação de culturas)4 5. Somos o quinto país do mundo depois da China, dos Estados Unidos, da Índia e do Japão em termos do número de reservatórios. No entanto, isso não nos impede de sofrer de estresse hídrico, isto é, quando se usa mais água doce do que a disponível em certos períodos ou quando seu uso é temporariamente restrito.

Como não há praticamente nenhum local para novos reservatórios, só é possível expandir o recurso hídrico através dele:

• Exploração das águas subterrâneas: cada vez mais escassas e em risco de subsidência se os aqüíferos forem sobre-explorados.
• Criação de novas fábricas de água dessalinizada: muito dispendioso de obter tanto em termos de investimento inicial como de custo energético da produção, e cujos resíduos podem ser altamente poluentes e sua eliminação prejudicial ao meio ambiente marinho.

Stress hídrico global, em % de água consumida em um período de escassez

Mapa de subsidência global potencial da captação de águas subterrâneas

Ambos os processos já estão no limite de seu alcance de trabalho, portanto não podemos contar com muito crescimento a menos que sejam aplicados sistemas sofisticados para afinar seu funcionamento, coletando e analisando seus parâmetros operacionais.

Prevenir a poluição das fontes de água doce

Se conseguirmos ao menos manter limpos os corpos de água doce existentes ou mesmo melhorar a qualidade da água já poluída, estaremos economizando muito no tratamento subseqüente. É difícil quantificar a influência de uma descarga descontrolada em um curso de água superficial, mas a proporção é próxima de 1:100, ou seja, um m3 de água poluída é capaz de poluir cerca de 100 m3 de água limpa. Para evitar esse efeito pernicioso, é necessário trabalhar na prevenção, utilizando as seguintes estratégias:

• Tratar a bacia de maneira holística, pois tudo o que acontece na superfície da bacia afeta a bacia globalmente, especialmente a jusante.
• Incluir sistemas de retenção e infiltração de chuva na parte superior da bacia, através da implementação de sistemas de drenagem sustentáveis. Isto é, elementos superficiais, permeáveis, às vezes vegetativos, parte da estrutura urbano-hidrológica-paisagística e anteriores ao sistema de drenagem, destinados a filtrar, reter, transportar, acumular, reutilizar e infiltrar a água da chuva no solo, de tal maneira que não se degradem e até mesmo restaurem a qualidade da água que administram.
• Melhorar a manutenção dos sistemas de drenagem, a fim de assegurar seu funcionamento ótimo, evitando avarias e gastos desnecessários de recursos econômicos.
• Inclusão de sistemas de purificação e filtragem da água de escorrência das principais rodovias, que têm um impacto muito maior do que geralmente se percebe.
• Realização de campanhas de conscientização pública para evitar o uso do saneamento e dos rios como lixões.
• Inclusão de tanques tempestuosos para armazenar águas pluviais poluídas, impedindo sua descarga no ambiente natural.

Atuação sobre o desempenho das infra-estruturas existentes

A eficiência de um processo é medida como a quantidade obtida dividida pela quantidade máxima teórica. Em meados do século XX, trabalhava-se principalmente na melhoria da eficiência mecânica dos sistemas de captação, tratamento e distribuição de água, que já são altamente otimizados no processo industrial. Isso levou a uma redução do consumo per capita, mas ainda há espaço para melhorias, e se for alcançada uma redução de 2 para 5% em cinco fatores, será alcançada uma redução de 15%. Isso pode fazer a diferença entre manter uma garantia de fornecimento de 100% ou aplicar cortes periódicos. Alguns desses aspectos são:

• Na bacia de captação: Obtenção da mistura ótima de várias fontes a fim de manter uma determinada composição química, taxa de bombeamento ou tratamento.
• Em tratamento: Revisão da dosagem de cloro, levando em conta o tempo de residência na rede de distribuição.
• Na rede de distribuição: Redução de vazamentos e água não-recebida, otimização das velocidades e pressões na rede, setorização adequada, operação em caso de falhas e paradas programadas, quantificação das perdas em caso de vazamentos e esvaziamento controlado e posterior enchimento, tempo para repressorização da rede com consumo, no caso de trabalho por tandeos, otimização e racionalização do bombeamento e operação de tanques, uso de perdas de carga para prover microutilização da eletricidade e redução da pegada de carbono (ou da energia consumida).
• Sobre a qualidade da água: Caracterização dos processos de formação e remoção do biofilme por mudanças de velocidade, otimização das campanhas de limpeza e aeração da rede.
• No consumo doméstico: Leitura remota de medidores, correlação da demanda com variáveis externas tais como temperatura, datas especiais, períodos de férias ou pandemias, testes para ajustar a variação da demanda com variação de pressão, extrapolação das tendências de consumo e aplicação a campanhas de conscientização do público para reduzir o consumo.

Uma vez definido o problema e as possíveis alavancas de ação, teremos de usar a tecnologia para resolvê-lo, agora e para sempre.