Vattenverk över hela landet brottas med åldrande infrastruktur, miljöförstöring och klimatförändringar.

Befintliga vattensystem är också mycket centraliserade och stöds av gammaldags finansieringsmodeller. Men tänk om istället för att bara ersätta den fysiska infrastrukturen och finansieringsmekanismerna, har sektorn återuppfunnit dem?

Det var det förhållningssätt som Kalifornien tog till sin elsektor under de senaste decennierna, en framgångssaga som skulle kunna anpassas till vattenindustrin, enligt en tidning i Miljöhantering . I tidningen, Newsha Ajami, chef för stadsvattenpolitik vid Stanfords Water in the West-program, och hennes Stanford-kollegor beskrev fyra nyckelelement i en potentiell plan.

Steg ett:Ledare inom vattensektorn måste inse att regleringar och marknadsdrivkrafter är avgörande för att katalysera förändring. Till exempel, elektricitetsföretag i Kalifornien införlivade förnybara energikällor i sina system främst för att regleringar krävde att de skulle göra det, och medan de uppfyllde dessa mandat, teknikkostnaderna minskade gradvis. Forskarna ser liknande potential inom vattensektorn, till exempel, om policyer antas som kräver att vattenverk diversifierar vattenförsörjningssystem eller uppnår vissa vatteneffektivitetsnivåer.

Andra, de säger, vattenverk måste expandera bortom traditionella finansieringskällor och förlita sig på en mångsidig uppsättning offentliga och privata medel för att implementera icke-konventionella vattenlösningar. Som en del av detta, Politiker och tillsynsmyndigheter måste efterlikna elsektorns väg, anta policyer som gör det möjligt för företag att finansiera och finansiera projekt på nya sätt. Detta tillvägagångssätt skulle kunna anpassas till vattensektorn genom åtgärder som program för dagvattenavgifter, skattelättnader eller så kallade gröna obligationer, som är särskilt öronmärkta för miljö- och klimatrelaterade projekt.

Tredje, beslutsfattare, Tillsynsmyndigheter och beslutsfattare måste skapa vägar som möjliggör kostnadsdelning eller eliminerar förskottskostnader för att hjälpa till att se projekt igenom. Studiens medförfattare Kim Quesnel, en doktorand i civil- och miljöteknik, säger att denna typ av tänkande kan uppmuntra, till exempel, spridningen av återvinningssystem för gråvatten. I sådana system, ett hus, flerfamiljshus eller kontorskomplex kan kanalisera allt icke-toalettavloppsvatten – från handfat, duschar och tvättmaskiner — tillbaka till någon andra användning på plats, som spolvatten till toaletter eller bevattning för landskapsplanering. Quesnel föreslog att vattenleverantörer kunde installera sådana ombyggnader eller uppgraderingar i förväg och få tillbaka kostnaden genom att amortera den över tiden på månadsräkningen. Detta tillvägagångssätt – kallat on-bill-finansiering – är ett decentraliserat sätt att uppmuntra vattenåteranvändning och har använts framgångsrikt i elnätsvärlden för installationer av solpaneler i bostäder.

Den fjärde delen av ramverket handlar om att förbättra förvaltningen av vattenprojekt. Att utveckla och implementera distribuerade vattensystem kräver inte bara pengar. Nya förvaltningsstrategier och en mer mångsidig uppsättning offentliga och privata aktörer behövs. Ett exempel är att paketera projekt och slå samman finansieringskällor, för att minska risken, förbättra ledningen och ge mindre projekt bättre tillgång till överkomlig finansiering samtidigt som man engagerar en bredare uppsättning finansiärer – en strategi som framgångsrikt eftersträvas inom elsektorn.

Allmännyttiga medel

En relaterad studie, publiceras i Journal of the American Water Works Association , fokuserar på allmännyttiga medel, en finansieringsmekanism som används inom elsektorn som Quesnel och Ajami ser som särskilt väl lämpad för vattensektorn.

Under denna modell, Verktyg lade till en användningsbaserad tilläggsavgift som vanligtvis utgjorde 1 till 2 USD i månaden till skattebetalarnas elräkningar. De extra intäkterna gick till en allmännyttig fond som användes för bidrag, lån, rabatter och skattelättnader som uppmuntrade energieffektivitet och produktion av förnybar energi, till exempel genom att hjälpa människor att köpa och installera solpaneler. Vissa resurser gick också till forskning, utveckling och finansiering av demonstrationsprojekt i pilotskala. Inom vattensektorn, Quesnel säger, allmännyttiga medel skulle kunna avsättas för bevarande och effektivitet, grön infrastruktur, projekt för återanvändning av avloppsvatten och andra insatser som moderniserar infrastrukturen, förbättra prestanda och öka innovationen.

Lektioner för vattensektorn

Ajami och Quesnel är en del av National Science Foundations tekniska forskningscenter som heter ReNUWIt, förkortning för Reinventing the Nation's Urban Water Infrastructure. För att lyfta fram idéerna och verktygen från deras ramverk, de använder en interaktiv karta för att presentera verkliga exempel på sådana innovationer inom vattensektorn. De ser kartan som ett verktyg för att exponera ledare i olika delar av landet för nya sätt att finansiera, styra och genomföra vattenprojekt.

"Med tiden kan det här verktyget hjälpa till att förändra konventionella sätt att göra saker och stimulera en omvandling av USA:s åldrande vattensystem, " sa Ajami.