Embora os hidrologistas digam que a Califórnia emergiu de sua seca mais recente, como as cidades obtêm água está pesando sobre os especialistas do estado - agora mais do que nunca.

David Sedlak, professor de engenharia civil e ambiental na UC Berkeley, diz nossa infraestrutura de água urbana, principalmente construída após a Segunda Guerra Mundial, enquanto a Califórnia passava por um grande desenvolvimento, precisa de uma grande atualização para manter nossas cidades prosperando no futuro.

"Quando você pensa sobre como usamos a água no Ocidente, nossas cidades são a força vital de nossa economia, " ele diz.

Sedlak, também o vice-diretor de Reinventando a Infraestrutura Hídrica Urbana da Nação (ReNUWIt), um centro de pesquisa em engenharia financiado pela National Science Foundation, e co-diretor do Berkeley Water Center - tem trabalhado com cientistas de todo o país para encontrar novas maneiras de tornar nossos sistemas hídricos mais sustentáveis. Ele é o autor de Water 4.0:The Past, Presente, e futuro do recurso mais vital do mundo.

Berkeley News falou com Sedlak sobre novas tecnologias que estão sendo desenvolvidas para reciclar água, capturar a água da chuva e usar a água de forma mais eficiente, e como cada um de nós pode ajudar nesse esforço.

Berkeley News:Qual é o estado atual de nossa infraestrutura hídrica urbana nos EUA?

David Sedlak:Nossos sistemas de água trazem água para nossas cidades de grandes distâncias, e isso significa que precisamos de muita infraestrutura - barragens, reservatórios, estações de tratamento e tubulações. Hora extra, esses sistemas precisam ser substituídos, e não temos gasto dinheiro suficiente para substituí-los. Estamos falando de sistemas que têm normalmente de 60 a 80 anos. Estamos diante de um desafio agora:podemos substituir os sistemas pelo que existia antes, ou aproveitar os avanços da tecnologia para criar uma infraestrutura hídrica que seja mais sustentável, resiliente e com boa relação custo-benefício.

Que tipo de tecnologias estão sendo desenvolvidas?

Em califórnia, estamos começando a reciclar nosso efluente de águas residuais - as coisas que jogamos no esgoto, que sai de nossas máquinas de lavar e vai para o ralo do chuveiro. Podemos tirar a água que vem de uma estação de tratamento de esgoto, e em vez de descarregá-lo em nossos rios, baías e o oceano, podemos colocá-lo em uma estação de tratamento avançada que usa osmose reversa e luz ultravioleta, acoplado com peróxido de hidrogênio, para quebrar quaisquer produtos químicos ou patógenos que passaram pelas etapas anteriores do processo de tratamento. Podemos transformar o que costumava ser água residual inútil em um novo suprimento de água potável. Isso significa que estamos retirando menos água do meio ambiente e deixando mais água para os peixes e outras funções do ecossistema. Esse processo é denominado reúso de água potável.

Esses sistemas de reciclagem de água já estão sendo usados ​​no estado?

Existem várias dessas estações de tratamento avançado na Califórnia. O projeto mais antigo e conhecido está localizado em Orange County. Existem vários outros na região do Inland Empire, no sul da Califórnia. San Diego ainda não construiu um, mas eles estão no bom caminho. Os grandes jogadores da Bay Area na reciclagem de água potável são o Santa Clara Water District e South Bay. Eles estão avaliando a viabilidade da reciclagem da água. É provável que eles tenham um projeto de reciclagem potável instalado e funcionando na próxima década.

Qual é a reação do público a esses sistemas de tratamento avançados?

Às vezes, quando você fala com as pessoas, eles dizem, "Nós vamos, Eu não quero beber meu esgoto - aquela água estava no banheiro, que a água estava na máquina de lavar. Não é algo que eu queira beber. "É frequentemente referido como o" fator eca ". Mas quando a água vai para o meio ambiente, aquela conexão entre o esgoto e o abastecimento de água foi interrompida. Sistemas naturais gerenciados, como pântanos construídos ou reservatórios, pode quebrar a conexão e tornar a ideia de reciclar águas residuais mais palatável.

Você pode descrever essas zonas úmidas, e seus benefícios?

As zonas húmidas são utilizadas como uma forma de baixo custo para purificar as águas residuais. A primeira geração de áreas úmidas de tratamento eram apenas esses lugares que se formariam onde quer que as águas residuais tratadas fossem lançadas de volta ao meio ambiente. E se essa água residual não fosse totalmente limpa, as plantas e os micróbios no pantanal ajudariam a limpá-lo, removendo todos os nutrientes que sobraram, ou metais ou traços de produtos químicos orgânicos. Mas, à medida que as pessoas começaram a prestar mais atenção a essas zonas úmidas, eles reconheceram que podem ser projetados ou projetados para melhorar seu desempenho e tornar a água ainda mais limpa.

Onde no estado você pode encontrar esses pântanos construídos?

Os pântanos construídos que passamos a maior parte do tempo estudando é um sistema no Condado de Riverside, no rio Santa Ana, chamado de Pântano do Prado. Esse sistema é usado para purificar a água, em particular para remover nutrientes ou produtos químicos ou bactérias e vírus que permanecem na água após passar pelo processo de tratamento convencional. Micróbios que vivem presos às plantas ou nos sedimentos quebram muitos deles e os transformam em dióxido de carbono e água. Em muitos casos, a luz do sol que brilha na água os decompõe.

Existem outras zonas úmidas de tratamento que foram construídas ao redor da Califórnia, mas a maioria deles é consideravelmente menor. No momento, estamos conduzindo experimentos para dar suporte a vários tipos diferentes de sistemas de tratamento de pântanos que estão sendo considerados na Bay Area.

Que tipos de contaminantes são encontrados na água após o tratamento convencional?

Todas as águas residuais da Califórnia passam pelo processo convencional de tratamento de esgoto, que parece, para todos os efeitos, relativamente limpo. Mas não é seguro o suficiente para beber e, em muitos casos, pode causar danos ao meio ambiente se não for diluído em água de fontes mais limpas.

Eu acho que a questão chave é, "As concentrações de qualquer um desses contaminantes são altas o suficiente para causar problemas?" Quando se trata de meio ambiente, a primeira grande surpresa veio cerca de 20 anos atrás, quando os pesquisadores descobriram que quantidades muito pequenas de etinilestradiol - o ingrediente ativo da pílula anticoncepcional - estavam presentes nas águas residuais em concentrações altas o suficiente para afetar os peixes. Nesse caso, as concentrações eram de cerca de uma parte por trilhão, que é uma quantidade incrivelmente pequena, mas acontece que certos peixes são muito sensíveis a esses hormônios porque eles desempenham um papel em seu metabolismo e desenvolvimento. Essas pequenas quantidades foram suficientes para alterar os fenótipos dos peixes, fazendo com que os peixes machos exibam características femininas. E isso realmente afeta sua capacidade de reprodução. Isso pode causar o colapso de uma população.

Existem outros produtos químicos nas águas residuais que podem afetar outros organismos aquáticos. É um pouco menos claro se há um efeito ou não porque há muitas coisas acontecendo quando você olha para os animais na selva. Há evidências de que alguns dos medicamentos usados ​​na terapia humana podem se acumular em peixes. Existem estudos de laboratório que mostram que podem afetar o comportamento ou o metabolismo dos organismos.

As mudanças climáticas afetarão o abastecimento de água do país?

sim. Aqui na Califórnia, no final do século 21, vamos ter muito menos neve nas montanhas. Nossa neve acumula cerca de 30% da água que usamos ao longo de um ciclo anual. Muitas cidades no oeste dependem da neve para armazenar água. E conforme fica mais quente, a neve não vai estar lá. Portanto, teremos que ajustar nosso sistema para perder essa forma importante de armazenamento de água.

Outra coisa é que os tipos de secas que acabamos de passar aqui na Califórnia podem se tornar mais frequentes. Se for esse o caso, teremos que encontrar maneiras de complementar os reservatórios que secarão. Talvez tenhamos que encontrar maneiras de usar as águas subterrâneas com mais eficiência. Ou armazene mais água para enfrentar os tipos de seca que acabamos de passar.

Tem sido dito que os americanos não planejam com antecedência para eventuais calamidades, como o grande terremoto esperado para atingir a Bay Area. Isso é verdade para a seca?

Nós vamos, Acho que a diferença entre uma seca e um terremoto é que a seca é um fenômeno lento. Acabamos de passar por uma seca que durou sete ou oito anos e você pode ver que estávamos apenas começando a nos concentrar no que fazer a respeito. Pelo lado bom, uma seca é algo que aumenta lentamente e à medida que as pessoas se tornam mais e mais conscientes dela, eles são capazes de despender mais tempo e esforço tentando resolvê-lo. Mas o problema são os tipos de soluções que são necessárias para lidar com a seca, muitas vezes exigem muito tempo para serem construídas, então é difícil construir um novo suprimento de água durante a noite. É algo que leva décadas. Se você for forçado a fazer isso em um curto espaço de tempo, vai ser muito mais caro e pode não ser o que você precisa a longo prazo.

O que estou feliz em ver é que o estado da Califórnia está usando a seca como uma razão para pensar no futuro. Então, o que ouvimos do gabinete do governador é que a seca pode ter acabado, mas isso não significa que a crise acabou. Talvez a seca tenha sido fortuita. Talvez tenha sido algo que ajudou as pessoas a se concentrarem nos investimentos de longo prazo necessários para atravessar o século.

O que podemos fazer como indivíduos?

Acho que todos nós podemos fazer muito como indivíduos aqui. Para a maioria de nós na Califórnia, a maior parte do nosso uso de água acontece ao ar livre. Uma das maiores escolhas que fazemos é como planejamos nossa terra. Então, se você é proprietário de uma casa e possui uma propriedade, você pode fazer uma enorme diferença mudando de um gramado ou plantas que consomem água para plantas que não requerem tanta água. Mas mesmo as pessoas que moram em apartamentos ou em cidades densas podem fazer a diferença. Existem todos os tipos de acessórios de encanamento disponíveis no mercado agora e podemos mudar nossos hábitos para economizar água. É um processo gradual, e estamos mudando lentamente nossos hábitos.

Que tipo de dispositivos de conservação de água estão no mercado no horizonte?

Você pode comprar um chuveiro de recirculação onde primeiro você se lava, então você aperta um botão e aquela água relativamente limpa que você está tomando banho pode ser recirculada de volta, talvez esquentado um pouco, e então você pode tomar banho o quanto quiser sem se sentir super culpado por drenar o reservatório. Mas muito poucas pessoas atualmente os possuem na Califórnia.

Você também pode comprar um banheiro a vácuo - o tipo de banheiro que eles usam em aviões - mas a maioria das pessoas não está interessada. Eles acham que é muito complicado ou não veem um benefício potencial para eles. Veremos. Talvez alguns dos primeiros usuários que desejam mostrar como são ecológicos para seus amigos adotem essas tecnologias futuras e ajudem a criar um novo setor.

O governo Trump está retirando os EUA do acordo climático de Paris. Você acha que isso vai impedir o progresso na reinventação de nossa infraestrutura hídrica urbana?

A Califórnia parece estar seguindo seu próprio caminho em relação ao meio ambiente. Não consigo imaginar como vamos parar de fazer progressos com ou sem o apoio de Washington. Estou mais preocupado com outras partes do país. É surpreendente para muitas pessoas saber que a Flórida, Virgínia e Geórgia estão preocupadas com a escassez de água. É difícil trazer o público e as autoridades eleitas quando eles ouvem que não existe mudança climática ou que nossa infraestrutura não precisa de mais investimentos. Portanto, há motivos para preocupação em nível nacional quando viramos as costas para a potencial escassez de água no futuro ou descartamos as mudanças climáticas ou os investimentos em infraestrutura porque eles não estão na mente de todos. Esse é o tipo de coisa que me preocupa.