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La Comunidad UPMWater ante la sostenibilidad de los recursos hídricos

Participantes del Proyecto DIGIT4WATER à Participantes del Proyecto DIGIT4WATER tras el kick-off meeting celebrado en la Plataforma Solar de Almería-CIEMAT.
Participantes del Proyecto DIGIT4WATER à Participantes del Proyecto DIGIT4WATER tras el kick-off meeting celebrado en la Plataforma Solar de Almería-CIEMAT.

La comunidad de investigación UPMWater tiene sus orígenes en 2010. Actualmente, está formada por 77 investigadores (pertenecientes a diecinueve grupos de investigación) de siete Escuelas de la Universidad Politécnica Madrid (UPM). Uno de sus objetivos es promover, transferir y divulgar la investigación científica y el desarrollo tecnológico en ingeniería del agua. Asimismo, ofrece soluciones asequibles, técnicas y sostenibles dentro del contexto social actual, en colaboración con todos los interesados, en aspectos relacionados con: sostenibilidad y gestión del agua, tecnologías para la ingeniería del agua, energías limpias y medioambiente, gestión de sistemas río y diseño hidráulico integrado y simulación.

La escasez de recursos naturales es un reto al que se enfrenta la humanidad desde mediados del siglo XX. Diversos factores como el crecimiento demográfico, el cambio climático, la explotación de la tierra (o el cambio de uso de la tierra) contribuyeron al agotamiento y deterioro de los ecosistemas y a la escasez de recursos (agua, fertilidad del suelo y materias primas). Cada uno de estos recursos impacta en diferentes sectores, pero estos desafíos comúnmente se enfrentan con políticas y estrategias aisladas debido a la falta de comunicación/relación entre los organismos implicados, aunque entre ellos hay interconexiones fácilmente identificables. Se necesita energía para la producción de los cultivos y el procesamiento de alimentos, se necesita agua para cultivar los alimentos, el uso de la tierra afecta la disponibilidad y la calidad del agua, se necesita energía para bombear/desviar, tratar y distribuir agua, etc.

Publicado en iAgua Magazine 45 - Julio 2023
iAgua Magazine 45

Son diversos los proyectos de investigación que involucran investigadores de la comunidad UPMWater. Uno de ellos es el proyecto PRIMA Nexus-Ness, enfocado en el nexo agua-energía-alimentación y medioambiente (WEFE nexus). NEXUS-NESS es una iniciativa innovadora de la Unión Europea comprometida a ayudar a los interesados locales a mejorar la producción de alimentos. Persigue equilibrar recursos hídricos, energéticos, agrícolas y de los ecosistemas para crear soluciones innovadoras, sostenibles y rentables para cumplir los objetivos de transición hacia una Europa sostenible para 2030. El nexo WEFE es más una colaboración entre personas, de diferentes sectores, que de una utilización de métodos y herramientas; para que la transición WEFE-Nexus tenga éxito, se debe priorizar la relación entre las personas.

UPMWater busca promover, transferir y divulgar la investigación científica y el desarrollo tecnológico en ingeniería del agua

En este contexto, en la cuenca del Duero se está desarrollando un NEXUS-NESS Ecosystem Lab (NEL), denominado Duero NEL, que comprenden las subcuencas Cega-Eresma-Adaja y Tordesillas-Toro. Un NEL es un laboratorio vivo, dentro de un contexto territorial, en el que participan todos los interesados en el WEFE nexus; posee un enfoque de cocreación que integra una investigación responsable e innovación (RRI por sus siglas en inglés).

El proyecto PRIMA Nexus-Ness es una iniciativa innovadora que se enfoca en el nexo agua-energía-alimentación y medioambiente

NEXUS-NESS ofrece a los participantes en el NEL la oportunidad de compartir inquietudes, conocimientos e ideas para promover el cambio y la innovación mediante la participación en talleres dedicados al aprendizaje mutuo y la movilización en la que participan: regantes, Confederación Hidrográfica del Duero, Instituto Tecnológico Agronómico de Castilla y León, empresas agrícolas locales, asociaciones de mujeres rurales, suministradores de energía, autoridades locales y regionales, así como otras instituciones que velan por la protección de los ecosistemas.

El objetivo principal del NEL es movilizar e involucrar a las personas y organismos relevantes en la Cuenca del Duero, con el fin de codefinir y coexperimentar actividades específicas del Nexo WEFE para una asignación justa y sostenible de los recursos empleados en la producción de alimentos (energía, agua, fertilizantes) y los ecosistemas a validar en un futuro. Los participantes en los talleres han de identificar y priorizar las necesidades para idear y enmarcar un futuro WEFE-Nexus, así como codefinir una visión común, codiseñar un plan de acción para avanzar hacia esta visión, implementar acciones, medir y ajustar el plan de acción e intensificar las acciones para acercarse aún más a la visión común WEFE-Nexus.

Se han desarrollado, hasta ahora, dos talleres participativos (de un total de siete), en Valladolid, en los que han asistido, a cada uno, catorce participantes de diferentes organismos, con experiencia e interés en el reto WEFE: Sistemas agroalimentarios justos y sostenibles. Los talleres duraron medio día y, a partir de dinámicas participativas, los participantes expusieron sus puntos de vista, experiencias y perspectivas a través de un proceso estructurado, inclusivo y colaborativo.

En el primer taller, los participantes formularon 33 propuestas del WEFE-NEXUS para responder a la pregunta: «¿Cómo puede la tecnología aportar a la agricultura, mejorar el uso del agua, equilibrar gastos de energía y fertilizantes, y mejorar nuestro ecosistema?». Estas propuestas se agruparon en tres grupos: agua, energía y medioambiente, y fueron votadas y priorizadas. Entre las propuestas destacan: la digitalización del campo a través de tecnologías de monitoreo y seguimiento que ayuden a los agricultores en la toma de decisiones; la transformación hacia el uso de energías renovables y la implementación de sistemas de riego con mayor eficiencia. En el segundo taller, se trabajó en la creación de capacidades para el desarrollo de WEFE nexus y se contestó a las preguntas siguientes: «¿Por qué quiere ver un cambio en su zona?». Para lograr un equilibrio económico, social y ambiental en la gestión de la cuenca. Mejorar la calidad de vida de los individuos, arraigar la población en el campo y lograr que la agricultura no la gestionen solo unos pocos; y «¿Cómo quieres que sea el cambio?», o «¿Cómo quieres que cambie?». Mediante el diálogo entre las partes implicadas, sin olvidar a los productores para la toma de decisiones. Regular el mercado y el sistema de producción para que no prime el dinero y se dé protagonismo a las mujeres.

NEXUS-NESS ofrece en el NEL la oportunidad de compartir inquietudes, conocimientos e ideas para promover el cambio y la innovación

Las propuestas del primer taller y las respuestas del segundo, se analizarán a partir del tercer taller y los participantes podrán cocrear su visión y plan de transición WEFE Nexus, así como especificar iniciativas sociales para dar respuesta al reto planteado: ¿Puede la agricultura de regadío en el Duero NEL ser resiliente ante un escenario con escasez de agua, aumento de los precios de la energía y de los fertilizantes y reducción de los ingresos por producción de alimentos?

Los resultados de los talleres se utilizan como herramienta de comunicación y difusión para incorporar a más personas/organismos en el NEL

Asimismo, los resultados de los talleres se utilizan como una herramienta de comunicación y difusión para incorporar a más personas/organismos en el NEL para identificar soluciones factibles y en cómo implementarlos y financiarlos a través de la financiación local y/o nacional. Entre todos, crearán y probarán soluciones para garantizar un futuro sostenible en las zonas rurales del Duero. Aparte, los participantes del NEL tendrán acceso a información y datos actualizados, orientación especializada, ejemplos de buenas prácticas, soluciones con base científica y un certificado de excelencia NEXUS.

Pero desde la Comunidad UPMWater se trabaja en otros proyectos de investigación, como es el proyecto DIGIT4WATER de la convocatoria de Proyectos de Transición Ecológica y Transición Digital del Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación. El proyecto está coordinado por la Plataforma Solar de Almería del CIEMAT y participan también el Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) y la propia UPM. DIGIT4WATER se alinea con los objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas y las recomendaciones de la Comisión Europea, destacando la importancia del agua y su gestión en la tarea de adaptarse al cambio climático.

Leonor Rodríguez: "Buscamos que UPMWater sea actor relevante en la transferencia de conocimiento"

DIGIT4WATER aborda los desafíos de la transición ecológica relacionados con el plan nacional para depurar el 100% de las aguas residuales en España, la implementación de estrategias para eliminar la contaminación y los vertidos tóxicos, reducir la sobreexplotación de las aguas subterráneas y los acuíferos, así como iniciar la transición hacia sistemas alimentarios sostenibles, ecológicos y justos. Las tareas de DIGIT4WATER se centran en la evaluación de los tratamientos terciarios convencionales existentes en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales municipales (EDAR) (cloración, ozonización y UVC) y su comparación con procesos terciarios avanzados alternativos basados en UVC e irradiación solar, combinados con H2O2, peroximonosulfato, peroxidisulfato, ozono y ácido peracético. La prueba de tecnologías de oxidación basadas en energías renovables, como la luz solar, aumentará la sostenibilidad y la eficiencia de purificación del proceso, contribuyendo también al pilar de transición energética.

UPMWater aporta su grano de arena en pro de lograr la sostenibilidad de la gestión de los recursos hídricos a través del conocimiento

El objetivo principal será la eliminación del 80% de contaminantes de preocupación emergente, subproductos de desinfección, microorganismos patógenos, y genes resistentes a los antibióticos. Además, DIGIT4WATER contribuirá al proceso de digitalización del sector mediante: i) la creación de una base de datos abierta a partir de los influentes y efluentes reales de las EDAR, incluidos los datos de los tratamientos terciarios estudiados en el proyecto; ii) la implementación de un sistema de alerta temprana (SAT) para mantener la calidad requerida del agua regenerada de las EDAR, proporcionando información más detallada y de mayor calidad a los clientes y gestores de sistemas de agua; y iii) la creación de una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para ayudar a los interesados a mejorar los tratamientos terciarios existentes o implementar nuevos que cumplan con la nueva normativa europea de reutilización de agua (UE 2020/741).

Estos son solo algunos de los ejemplos de los proyectos en los que trabaja la Comunidad UPMWater, siempre dispuesta a aportar su grano de arena en pro de lograr la sostenibilidad de la gestión de los recursos hídricos a través del conocimiento científico-técnico.