De Belangrijke Rol van Innovatie in de Watersector

De ongeëvenaarde uitdagingen waar de watersector voor staat, benadrukken de noodzaak om slimmere, goedkopere en weerbare watersystemen te leveren, waarbij rekening wordt gehouden met de kwetsbaarheid van het milieu. De watersector richt zijn beheerstrategie op 5 belangrijke pijlers: verminderen, hergebruiken, terugwinnen, recycleren en aanvullen, door state-of-the-art technologie te combineren met eerdere knowhow. Dit is het geval bij afvalwater, dat vroeger niets meer was dan een residu, maar nu door de juiste behandeling wordt omgezet in de belangrijkste waterbron in sommige delen van de wereld.

Water-innovatie: veel meer dan een nieuwe technologie

Innovatie is een brede term die meestal beperkt wordt tot technologie. Het bevat nieuwe samenwerkingen op het gebied van openbaar bestuur, onderzoek, industrie, nieuwe bedrijfsmodellen, zoetwaterbeheer en -beleid, nieuwe manieren van werken, evenals onderwijs en openheid voor nieuwe ideeën. De combinatie van al deze elementen in de watersector ondersteunt en stimuleert innovatie.

Zo was afvalwater enkele jaren geleden niets meer dan een residu, maar nu kwamen we tot het besef dat het door de juiste zuivering een belangrijke waterbron kan vormen voor sommige regio’s.

Terug naar de natuur

Door de zelfregulerende mechanismen van de natuur te begrijpen, kunnen we de principes van de natuur nabootsen of integreren ten voordele van onszelf en het milieu. Een voorbeeld is het gebruik van moerassen, getoond in Afbeelding 1, en hun vermogen om waterstromen te zuiveren en tegelijkertijd een leefgebied te creëren voor bedreigde diersoorten [1].

Door het potentieel van afvalwater kunnen we ook rekenen op andere bronnen dan alleen maar water. Urine scheiden uit afvalwater is een efficiënte bron van stikstof en fosfor, met de mogelijkheid om één ​​van de meest effectieve en energie-efficiënte methodes te zijn voor het recycleren en terugwinnen van bronnen [1].

Innovatie in waterbeheer en -beleid

Terwijl innovatie meestal voorkomt uit R&D-projecten, is innovatief beheer ook noodzakelijk om vooruitgang te verspreiden en te implementeren. In dit opzicht is ‘adaptief beheer’ belangrijk om een ​​nieuw  denkmodel in waterbeleid en waterbeheer te bereiken [1].

Adaptief beheer betekent “meer leren over iets door iets te beheren“, waardoor een mogelijke herziening van een bestaand beleid mogelijk wordt gemaakt op basis van lessen die zijn getrokken uit ervaringen en gebeurtenissen uit het verleden [1]. Deze benadering omvat de integratie van multidisciplinaire belanghebbenden, wat resulteert in zeer efficiënte netwerken die in staat zijn tot leerverbetering, kennisuitwisseling en innovatie. Het creëert ook ruimte voor politieke hervormingen, beleidsexperimenten en ondernemerschap [1].

Beleidsinnovatie resulteert bijvoorbeeld in het ondersteunen van nieuwe configuraties, zoals gedecentraliseerde waterdiensten, die gecentraliseerde systemen op een kleinere, lokale en duurzamere manier kunnen vervangen of overtreffen. Deze transitie wordt echter niet alleen overgelaten aan de beheerders, maar ook aan de consumenten door verantwoordelijk te worden voor hun eigen waterverbruik en -beheer.

Innovatie in technologie

Waterverontreiniging is altijd een bedreiging voor het milieu geweest, maar nieuwe verontreinigende stoffen in waterbronnen, zoals antibiotica en hormonale medicijnen, brengt innovatie tot een ander niveau [1]. Deze uitdaging vergt meer dan de traditionele behandelingen. Daarom moet opnieuw ontworpen of nieuwe technologie zich flexibel kunnen aanpassen aan de variabele omstandigheden van afvalwater of bronnen, en tegelijkertijd op een efficiënte en economisch haalbare manier presteren.

Recente technologische trends wijzen erop dat reeds bestaande technologieën efficiënter en goedkoper worden [2]. Een voorbeeld is de ontzilting van zeewater, die vaak wordt bestempeld als een energie-intensief alternatief. Naast een upgrade in efficiëntie en economische levensvatbaarheid, moet bij de decentralisatie van waterbehandeling ook rekening worden gehouden met de compactheid, flexibiliteit, systeemstabiliteit en betrouwbaarheid vóór variabele klimatologische omstandigheden.

Membraanfiltratie geeft bijvoorbeeld weer hoe ver innovatie kan gaan in waterbehandelingsmethoden. Membranen zijn aanpasbaar aan verschillende schalen, processen en bruikbaar als scheidingsmiddel, ze kunnen ook worden gekoppeld aan ozon- en UV-lichttechnologie om het behandelingsproces te verbeteren, zoals weergegeven in figuur 2.

De invloed van Informatie, Communicatie en Technologie

De snelle ontwikkeling van informatie, communicatie en technologie (ICT) dringt geleidelijk de waterbeheersector binnen. Gegevensverzameling met sensorsystemen die realtime monitoring mogelijk maken en systemen voor vroegtijdige waarschuwing om de gevolgen van klimaatverandering te verminderen, hebben via ICT hun toegang gevonden tot de watersector, waardoor het een slim systeem wordt met kenmerken van duurzaamheid en weerbaarheid, van vitaal belang voor onze watersystemen.

ICT maakt het plaatsen van ‘slimme’ waternetwerken mogelijk, waarbij variabelen zoals waterstroom, drukbeheer, en afwijkingen zoals lekken gemakkelijk worden opgespoord. Op dezelfde manier verbetert ICT het watergebruik bij economische activiteiten waar veel water voor nodig is, zoals landbouw. Slimme irrigatiesystemen gebruiken sensoren om vochtigheid, regenval, windsnelheid, bodemtemperatuur en zonnestraling te meten [3].

Het herstellen van het milieu als innovatieve benadering

De mensheid betaalt een hoge prijs voor haar wereldwijde interventies in het milieu, daarom spelen herstelmaatregelen een belangrijke rol bij innovatie in de watersector.

Sommige steden in de VS verbeteren de afvoer van regenwater, de waterkwaliteit en de weerbaarheid door natuurlijke infrastructuur in scholen en openbare ruimtes, en door bermen te gebruiken om zware metalen en biochemische elementen te filteren [4]. China investeert grote bedragen in zijn ‘Sponge Cities-programma’, zie Afbeelding 4, om steden te beschermen tegen overstromingen en om regenwater op te vangen [5].

Ons BOSAQ-team maakt reeds deel uit van de blauwe revolutie door toegang te bieden tot duurzame watervoorraden via onze innovatieve aanpak van afvalwaterbehandeling. Innovatie maakt deel uit van onze strategie om bij te dragen aan een nieuwe watersector waarin decentralisatie een belangrijke rol speelt bij het leveren van zuiver en veilig water voor iedereen.