Onda problem är frågor så komplexa och beroende av så många faktorer att det är svårt att förstå exakt vad problemet är, eller hur man tacklar det. Onda problem är som en trasslig röra - det är svårt att veta vilken man ska dra först. Ökad antibiotikaresistens, trygg mat och energiförsörjning, ökande global uppvärmning och krig kan alla klassas som onda problem.

Sedan dess första definition 1973, många författare har förknippat termen "ond" med vattenproblem, som vi forskar om. Gamla vattennät, sprängande rör, läckage, Slangförbud – att hålla vattentillförseln igång är ett dagligt bekymmer över hela världen.

Detta borde inte vara förvånande – även på platser där vatten verkar rikligt, små förändringar i nederbördsmönster kan påverka den lokala tillgången. Till exempel, i sommar på Irland, det var mindre än tillräckligt med nederbörd. Torrperioden kunde bara jämföras med den som landet upplevde 1976.

Som ett resultat, landets vattenreservoarer sjönk till så låga nivåer att vattenmyndigheterna varnade för en överhängande kris. Som på andra platser runt om i världen, problemet i Irland är kopplat till flera faktorer. Dessa inkluderar den torrare sommaren än väntat, ökat behov av vatten, vattenläckage – nästan 50 % – och en kronisk underinvestering i att förnya lokala vattendistributionssystem. Under tiden, vattenreningsindustrin är den fjärde mest energiintensiva industrin i Storbritannien.

Att pumpa pengar till forskning om vattenteknik är inte svaret här. Ja, vi vet alla att forskning stöder ny teknik, och att en gemensam cykel av forskning och utveckling sker på universiteten. Forskare identifierar ett problem, tävla om finansiering och gå till väga för att hitta en lösning. Men därifrån, många faktorer står i vägen för att tillämpa forskning på onda problem i praktiken. Det finns en brist på lämplig vägledning och incitament för forskare i hur man tillämpar forskning. Fasta tänkesätt driver akademiker mot publicering, istället för att bidra till näringslivet eller samhället. Under tiden, laboratorieprototyper når sällan slutanvändare i verkliga världen.

Ny teknisk forskning och utveckling ensam löser inte onda problem. Men, kombinerat med implementering i praktiken, det finns en chans.

Tvärvetenskaplig forskning

Onda problem är komplexa och kräver input från flera akademiska discipliner med relevant praktisk expertis. Nyckeln, sedan, gör det möjligt för dessa olika experter att arbeta tillsammans. Tvärvetenskaplig forskning är en viktig aspekt av EU:s och Storbritanniens senaste politik som skapar en miljö för innovation när det gäller att tänka på onda problem.

Vi är för närvarande engagerade i ett projekt om vattenförsörjning, där ingenjörskonst, miljö, geografi- och förvaltningsforskare arbetar tillsammans med ett nätverk av industri- och vattenmyndigheter. Medan ingenjörerna, geografer och miljöforskare utvecklar och utvecklar fältförsöken av ny teknik, managementforskarna samlar rätt personer för att säkerställa att adoption blir verklighet. De underlättar lärande i handling av nätverket genom kritisk reflektion över beslutsprocessen, förstå motiven och övervinna de hinder som vattenmyndigheterna står inför, användare och industri.

Samarbete är nyckeln

Men enbart tvärvetenskaplig forskning räcker inte för att hantera onda problem. För att göra ett hack i det globala vatten- och energiproblemet, och verkligen alla andra onda problem, forskare måste gå ut ur labbet och arbeta sida vid sida med industrin, lokala samhällen, beslutsfattare och lagstiftare. Endast genom att göra det blir teknikantagande möjlig.

Tidiga adoptanter är kritiska. Om tidig adoption fungerar korrekt, forskare kan lära av praktiken och ändra designen. Insikter som erhållits kan initialt delas inom en specialiserad grupp som satts samman för att utnyttja möjligheterna och övervinna barriärerna. Branschmedlemmar, beslutsfattare, användare, utövare, och andra forskare, bör sedan samarbeta för att dela med sig av sin framväxande förståelse av det onda problemet.

Som barn förstår vi "visa-och-berätta". Detta fungerar i fallet med onda problem, för. Ett sätt att påskynda teknikinförandet är genom demonstration, ett begrepp som utforskas brett av industrin och något mindre av forskare. Demonstrationsplatser är som ett utomhuslabb, där praktiker och forskare interagerar, ifrågasätta och samskapa.

I det fysiska rummet, "demonstratören" visar och berättar en ny teknik för tidiga adoptanter. Demonstrationsplatser har varit en del av Unescos långsiktiga ekohydrologiska initiativ för att arbeta med och lära lokala samhällen att bli mer motståndskraftiga, hälsosamt och hållbart. Sådana webbplatser har också potential att tillämpa ny forskning effektivt genom att visa besparingar, fördelar och hinder som måste övervinnas.

Vårt onda problemvatten- och energiprojekt, till exempel, har tre demonstrationsplatser. Den första återvinner energi från vattendistributionsnätet i ett litet irländskt landsbygdssamhälle för användning i dess vattenreningsverk. Den andra är i Tŷ Mawr Wybrnant en National Trust-fastighet i Wales som använder mikrovattenkraft för att driva detta nationella monument. Den tredje demonstranten är på Penrhyn Castle, ägs av National Trust i Wales, och återvinner värme från köksavloppsvatten.

Så, att göra de onda problemen mindre onda, forskare måste arbeta över discipliner, att samarbeta med slutanvändare och att visa-och-berätta på demonstrationssajter. Tanken är att se till att det som utvecklas i labbet "ser dagsljus, "något som är avgörande för att ta itu med många sådana onda problem.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.