Nu inne på sitt tredje år av torka, Kapstadsmedborgare undvek med nöd och näppe att få ont om vatten i somras. Myndigheterna hotade att stänga av vattnet helt och hållet och hänvisa boende till gemensamma vattenkranar om dammnivåerna nådde under en viss punkt, den fruktade "Dag noll".

Den skarpa situationen fick människor att agera – totalt sett, staden Kapstaden sänkte framgångsrikt sin totala förbrukning från 600 liter per dag till 507 liter per dag. Per person, det betyder en gräns på 50 liter eller mindre per dag, och hushåll som går över detta belopp riskerar rejäla böter.

Nästan 9, 000 km bort, Indien upplever liknande extrem vattenbrist, vilket myndigheter hävdar beror på dålig vattenhantering, påverkar en aldrig tidigare skådad 600 miljoner indier, och har beskrivits av en statlig tankesmedja som "den värsta vattenkrisen i historien."

Det är en skrämmande inblick i en framtid med vattenbrist, och en dyster varning för resten av världen. Till 2030, enligt FN, Den totala globala efterfrågan på vatten förväntas överstiga tillgången med 40 procent och ungefär hälften av världens befolkning kommer att drabbas av vattenstress.

"Kapstaden [och Indien] är bra exempel på det faktum att trots de bästa avsikterna och prognoserna, verktyg och design, de vattensystem som vi utvecklar idag är skyldiga att stressas av situationer, sammanhang och osäkerheter som går utöver vad de var designade för att göra, " sade prof. Christos Makropoulos, en expert på hydroinformatiska verktyg och metoder för stadsvattenhantering.

Hela världen börjar känna nypa — i slutet av juni 2017, 80 procent av Portugal upplevde måttliga till svåra torknivåer, och olivodlare och vingårdar i södra Europa drabbades hårt av vattenbrist, påverkar tillgången på olivolja och vin. Detta har förvärrats ytterligare eftersom temperaturer nådde 46C på platser under sommaren 2018, nära Portugals nationella rekord på 47,4C.

Medan nästan 70 procent av världen är täckt av vatten, endast 2,5 procent av det är färskt. Och av det sötvattnet, det mesta är fångat i glaciärer och isfält, lämnar bara 0,007 procent till planetens 6,8 miljarder människor.

Inte överraskande, Prof. Makropoulous säger, människor som bor i södra europeiska länder tenderar att vara mer medvetna om vattenbesparing än de från norra Europa, men mer nordliga länder bör inte förvänta sig att bli befriade från vattenbrist.

Londons vattenmyndigheter rapporterar redan tecken på stress i stadens system – sprängda rör i mars 2018 lämnade mer än 20, 000 hem utan vatten och tillgången förväntas vara i allvarliga problem år 2040.

I Irland, ett land som regelbundet upplever mellan 1500 och 2000 mm regn per år, sommaren 2018 förde med sig mer än tjugo dagar av torka och oväntad vattenbrist.

Det är klart att vi måste förändra hur vi hanterar vatten.

Enligt Prof. Makropoulos, det mest effektiva sättet att ta itu med dessa växande problem är att omvandla våra ekonomier till en cirkulär modell.

Idén med en cirkulär ekonomi är en där avfall och energi matas tillbaka till systemet via en serie slingor, till exempel genom att återvinna avfall för att tillverka nya produkter eller för att ge energi. På det här sättet, systemet som helhet använder mindre resurser och producerar mindre avfall, skapa en win-win-situation.

"När du tittar på ett avloppsreningsverk - kan dess processer också användas för att producera energi samtidigt?" sa prof. Markopoulos. "Denna förändring av huruvida avloppsvatten är ett avfall som vi behöver behandla för att skydda miljön eller om det är en resurs som vi kan bryta gör stor skillnad."

Att ändra människors perspektiv för att se avfall som en resurs kommer att ta lite tid, men försöksinitiativ pågår redan på platser som Costa Brava, svenska region Gotland, Bukarest i Rumänien och en mängd olika platser över hela Europa.

Som en del av det nyligen lanserade NextGen-projektet, dessa områden kommer att fungera som "testbäddar" för att testa nytt tänkande och teknik för bättre vattenförvaltning.

De lösningar som projektet hittar kommer att vara en kombination av ny teknologi, nya tillvägagångssätt och nya metoder för rening av avloppsvatten. En sådan lösning kan vara utveckling av verksamheter som kan underlätta förändring.

"I Nederländerna finns det naturligtvis en ganska stor jordbrukssektor, men reningsföretagen för avloppsvatten ägnade sig inte åt att sälja gödselmedel, och bönderna var inte intresserade av att gå till reningsverken för gödselmedlet, " sa Prof. Makropoulous. "De skapade ett företag som heter Aquaminerals som i huvudsak är en mäklare."

Lönsamhet är nyckeln till framgången för alla initiativ inom cirkulär ekonomi, enligt Makropoulos. På det här sättet, ekonomisk hållbarhet kan säkerställas och lösningen kommer att hålla i framtiden.

"Utmaningen här är att se till att de tillvägagångssätt och tekniker som vi kommer med inte bara är bra för miljön utan att det är vettigt ur ett ekonomiskt perspektiv, " sade prof. Makropoulos. "Om det kan uppnås, det är en gamechanger."