Es un recurso natural indispensable para el desarrollo socioeconómico, la producción de alimentos, de energía y, en general, para la vida del ser humano. El agua, junto a su acceso para el saneamiento, fue reconocida en 2010 como un derecho humano por la ONU. Dada su importancia, es permanentemente abordada desde distintas áreas del conocimiento.
La escasez y falta de acceso a este vital elemento, debido a factores como el crecimiento de la población y de actividades productivas, la contaminación, problemas y desigualdad en su distribución y cambio climático; ha hecho que muchos investigadores hayan enfocado su interés en estudiarla y en desarrollar soluciones a diversas problemáticas ligadas al agua.
En la UAI, esta temática de relevancia mundial ha sido abordada desde múltiples disciplinas. Los investigadores han volcado su experiencia para desarrollar acciones que se han materializado en tecnologías, proyectos y herramientas de generación de conocimiento, tales como seminarios y libros. Estas iniciativas incluso han recibido reconocimientos por su aporte a la sociedad en su conjunto.
Contribución desde las Ciencias Sociales
Marco Billi, egresado del Doctorado en Procesos e Instituciones Políticas de la Escuela de Gobierno, cuyas líneas de investigación incluyen la gobernanza, la sustentabilidad y la resiliencia, ha desarrollado su investigación en torno al agua en base a dos aspectos principales. Uno de ellos busca evaluar la seguridad hídrica de la población, con énfasis en cómo es afectada por el cambio climático. El segundo aspecto busca adecuar la configuración de gobernanza hídrica a los desafíos de los cambios socioambientales, además de explorar formas alternativas de gobernanza.
El investigador, que por estos días forma parte de un proyecto interdisciplinario de mapas de riesgo climático con el Ministerio de Medio Ambiente —que estará disponible en los próximos meses— identifica cuatro factores esenciales en la crisis hídrica que vive el país. “El primero es el cambio climático que se ha manifestado como una megasequía, fuertemente marcada en la macrozona norte-centro. Segundo, el proceso de aridización de varias regiones del país, especialmente en el norte, con recursos hídricos sobreexplotados y sometidos a diversos usos como el doméstico, agrícola, minero y energético. Tercero, los conflictos por el uso del agua y la generalizada percepción de crisis, enfrentada sólo con medidas paliativas como el uso de camiones aljibe, incrementando así la sensación de desconfianza en las instituciones. Y cuarto, un marco regulatorio y de gobernanza fragmentado, con déficit estructurales, insuficiente descentralización de competencias y empoderamiento de comunidades locales y de miradas transformativas de la gestión de riesgos climáticos. Todo esto genera un conjunto inadecuado para enfrentar los desafíos del país en este tema”.
El agua abordada desde el Derecho
Desde el inicio de su carrera, el Profesor de la Facultad de Derecho Dr. Christian Rojas, ha estado vinculado al tema del agua. Inicialmente prestando asesoría a organizaciones de usuarios del agua, luego, a partir de su tesis de magíster y doctorado. Posteriormente, desde el mundo académico, a través de su participación en centros de investigación, seminarios, ponencias, publicación de artículos indizados y de tres libros. “Dos de estos abordan especialmente el tema del agua: La distribución de las aguas. Ordenación y servicio público en la administración hídrica y en las juntas de vigilancia de ríos (Thomson Reuters, 2016), y también Riesgos y Derecho Administrativo. Desde el control a la regulación (DER ediciones, 2019), el que fue presentado en la UAI en 2019 y, posteriormente, en la Universidad de Barcelona, como resultado del trabajo como investigador asociado del Grupo de Regulación de Riesgos y Sectores Estratégicos (GRRISE) de dicha universidad”, agregó el Profesor.
Durante los más de veinte años que ha dedicado a la asesoría e investigación, el Profesor Rojas ha abordado cuatro temáticas principales. Una de ellas es el análisis institucional del agua y de las organizaciones de usuarios del agua, a partir de la que participó como consultor del Banco Mundial para Chile (2010 a 2012), elaborando informes para la autoridad pública. La segunda, aborda nuevas fuentes de agua, la recarga artificial de acuíferos a partir de la utilización de embalses subterráneos como solución a la escasez de agua y un proyecto sobre regulación de la desalación de agua de mar, que le permitió realizar informes a la Comisión de Recursos Hídricos del Senado (2019).
La tercera temática abordada por este investigador es un nuevo sistema de fiscalización y sanciones en materia de medio ambiente y agua, a través de un proyecto Fondecyt Regular junto a otros profesores (2020 a 2022). Y, por último, la cuarta línea de investigación combina política pública y de regulación sobre planificación hídrica integral con el uso de tecnología en nuevas fuentes de agua (junto a investigadores de la Universidad y de múltiples disciplinas), para abordar aspectos económicos, jurídicos, ambientales y de ingeniería en torno al agua.
Optimización y simulación para el suministro de agua
“NeatWork” es el nombre del software utilizado por la ONG Agua para la vida, para suministrar agua limpia a comunidades rurales en Nicaragua. Esta herramienta fue desarrollada por el Profesor de la Escuela de Negocios, Frederic Babonneau, junto a otros investigadores. El software, explica el investigador que ha dedicado más de 12 años al trabajo en optimización, teoría de juegos y modelamiento de energía y economía, es una herramienta avanzada de optimización y simulación para el diseño de sistemas de distribución de agua, impulsados puramente por la gravedad y destinado a suministrar agua limpia a comunidades rurales.
“La exclusión de cualquier dispositivo ajustable, como bombas y válvulas para controlar las presiones y los flujos está motivada por dos razones principales. En primer lugar, el sistema debe ser lo más sencillo y robusto posible para su funcionamiento. En segundo lugar, los costos de funcionamiento, mantenimiento e inversión deben mantenerse lo más bajo posible. Este es un requisito indispensable en comunidades rurales muy pobres”, explica el Profesor Frédéric Babonneau.
La ONG Agua para la vida ha utilizado desde hace más de 29 años el concepto de sistemas de distribución de aguas impulsados por gravedad, abasteciendo así a más de 40.000 personas en Nicaragua. En 2015 obtuvo el Premio de Agua y Saneamiento, patrocinado por el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y la Fundación FEMSA, por los resultados alcanzados con “NeatWork” frente a proyectos de distribución de agua en comunidades rurales.
Recuperación de valor y reúso de aguas residuales
El Profesor José Luis Campos, investigador de la Facultad de Ingeniería y Ciencias ha publicado más de 100 artículos en revistas indexadas y 30 capítulos de libros. Su investigación en el tema del agua se ha centrado en dos focos principales. El primero de ellos es el tratamiento de aguas residuales. “Me interesa tratar de recuperar recursos de valor que hay en las aguas residuales. Básicamente nos centramos en mejorar los procesos de aplicados en las plantas de tratamiento con el fin de maximizar el biogás que se produce durante la digestión anaeróbica de los lodos generados, recuperar el fósforo para usarlo como fertilizante, y hacer que los lodos, una vez digeridos, tengan una calidad adecuada para que puedan ser aplicados a la agricultura”, expresa el investigador.
Por otro lado, también estudia el reúso de los efluentes de plantas de tratamiento de aguas servidas como un nuevo recurso hídrico, es decir, la conversión de las aguas servidas en agua potable. Esto podría representar, a futuro, una solución a la escasez hídrica, sobre todo en localidades alejadas de zonas costeras, como por ejemplo Santiago, en donde adaptar el agua del mar implementando sistemas de desalinización, tendría altísimos costos.
La alternativa del reúso de estas aguas, explica el Profesor, tiene dos problemáticas a abordar. Una se debe a que las plantas depuradoras de nuestro país no eliminan el amonio, la otra está relacionada con la alta alcalinidad presente en estas aguas. “Esas dos características de los efluentes de depuradoras de agua en Chile hacen necesario pensar en tecnologías diferentes a las que se aplican en otras partes del mundo. Ahora estamos trabajando en una que sea capaz de eliminar la alcalinidad y a su vez, el amonio. Queremos combinar procesos de membrana con procesos biológicos para que haya una sinergia entre ellos”, agrega el académico.
Una solución a partir de la observación de la naturaleza
Otra manera de obtener agua en localidades en que ésta escasea, es la planteada por el investigador de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Jacques Dumais. El Profesor, basándose en la biomimética, disciplina que a través de la observación de la naturaleza busca abordar desafíos tecnológicos, ha centrado su trabajo en torno a la obtención de este elemento a partir de la niebla y el rocío.
Uno de sus últimos artículos publicados (Design of a unidirectional water valve in Tillandsia) fue destacado en la revista científica Nature Communications. En este describe cómo la planta Tillandsia (conocida como clavel del aire) es capaz de obtener agua a partir de la niebla. “Las plantas endémicas del Desierto de Atacama han sido una constante fuente de inspiración para mi investigación. La presencia de ellas en el lugar más seco del mundo nos recuerda que ningún rincón del planeta tiene una completa falta de agua. Muchos organismos han logrado adaptarse a condiciones de sequía extremas. Hoy día nos toca hacer lo mismo, aplicando nuestro conocimiento y creatividad para mantener el equilibrio entre las actividades humanas y los recursos que nos ofrece nuestro entorno”, expresó el investigador.
El Profesor Dumais trabaja desde hace años perfeccionando una nueva tecnología de atrapanieblas que, a diferencia de otros anteriormente desarrollados, posee una malla diseñada especialmente para este uso, lo que permite una mayor efectividad en la recolección de agua, un paso importante para transformar los atrapanieblas en una tecnología de punta capaz de complementar a otras previamente establecidas. “Los atrapanieblas son la herramienta más potente que posee el Norte chileno para combatir la escasez hídrica. Cuando la lluvia falla, los atrapanieblas son la única tecnología que puede capturar grandes volúmenes de agua sin ningún gasto energético. Esta característica nos permite contemplar tener campos de ellos ofreciendo agua limpia en zonas áridas”, agregó Jacques Dumais.
El agua es un recurso escaso y fundamental. Bien lo saben los investigadores de la UAI, que día a día trabajan en generar nuevas soluciones desde sus distintas disciplinas, para contribuir a que toda la población, sobre todo considerando el contexto de crisis hídrica y cambio climático, pueda acceder a este vital elemento.