När jordens befolkning växer och närmar sig beräknade 9,7 miljarder år 2050, världens sötvatten kommer att möta allt större tryck för att tillgodose behoven av befolkningstillväxt. Cirka 33 procent av människorna har inte tillgång till säkert dricksvatten och ett liknande antal har inte tillgång till ordentlig sanitet - antalet kommer att öka i takt med att befolkningen växer.

Dessutom, klimatförändringar förväntas öka allvarligheten av översvämningar och torka, vilket på vissa ställen kommer att begränsa vattentillgängligheten och minska vattenkvaliteten. I några kanadensiska vattendelar, som South Saskatchewan River Basin i södra Alberta, licenser för nya vattenuttag - för kommunala, jordbruks, industriell eller annan användning - har nått sin gräns. För att fortsätta att upprätthålla eller växa befolkningar - och ekonomier - kommer mer att behöva göras med samma mängd vatten, eller ännu mindre.

Men vatten kan återanvändas. Det kan återanvändas, efter behandling, för dricksvatten och icke-dricksvatten, som biltvätt, och kan vara en del av lösningen för att hjälpa samhällen att bygga upp vattenresistens inför tillväxt och klimatförändringar.

Det kan också omvandlas till öl.

Hinder för återanvändning

Ett av hindren för utbredd återanvändning av vatten är uppfattningen att Kanada har en oändlig mängd sötvatten. Det finns också yuck -faktorn:människor har svårt att tänka på att dricka eller laga mat med vatten som någon annan duschade i eller, ännu värre, spolade ner på toaletten. Tillsammans, det betyder att det finns lite marknadsdrag för att driva innovation.

Uppdelningen av vattenförvaltningen mellan olika regeringsnivåer och deras ministerier eller undergrupper leder till fragmenterade system som inte hanteras som en helhet utan snarare som enskilda delar. Denna hanteringssilo innebär att beslut och kommunikation ofta saknar ett helvattensperspektiv. Brist på regler som beskriver normerna för behandlat vatten, särskilt för direkt drickbar återanvändning, betyder att det finns lite tryck för att skapa lösningar.

Vad många inte inser är att vi redan dricker utspätt avloppsvatten idag, efter att det har varit genom ett reningsverk och spenderat tid i sjöar eller floder, kallas miljöbuffertar, där naturliga processer ger ytterligare behandling. Direkt återanvändning av dricksvatten är processen att ta avloppsvatten och behandla det enligt dricksvattenstandarder utan att använda en reservoar eller akvifer som miljöförmedlare.

Det finns teknik för att producera direkt dricksvatten från avloppsvatten - astronauter som bor på den internationella rymdstationen har vetat detta i två decennier. Men det saknas regler i nästan alla jurisdiktioner, med undantag nu, av Alberta.

På Earth Overshoot Day (22 augusti i år), Village Brewery, en ölmakare från Calgary, gick med vid University of Calgary -forskare och Xylem Technologies, ett amerikanskt vattenteknikföretag, att brygga en skarp blond öl från återanvändt avloppsvatten - det första fallet med direkt återanvändning i Alberta och möjligen Kanada.

Säker att konsumera

Behandling av kommunalt avloppsvatten för dricksvattenanvändning innebär att man använder en mängd olika tekniker för att rengöra det och ta bort sjukdomsframkallande organismer, kallas patogener. Vattnet behandlas genom fysisk screening och sedimentering av fasta ämnen, biologiska processer som tar bort näringsämnen. Filtrering och behandling med mycket reaktiva syreformer, kommer nästa, följt av ultraviolett strålning.

För att göra avloppsvatten till öl, samarbetet tog avloppsvatten från ett reningsverk och drev det genom en rad sofistikerade reningssteg:ultrafiltrering, ozonering, UV -strålning och omvänd osmos.

Tanken var att ta bort och inaktivera flera typer av patogener, inklusive Giardia och Cryptosporidium, parasiter som orsakar diarré, och virus som Norovirus och SARS-CoV-2. Behandlingen minskade antalet patogener i det behandlade vattnet med en faktor som översteg 10 biljoner för bakterier och virus och en biljon för Giardia och Cryptosporidium.

Samarbetet använde standarder baserade i andra jurisdiktioner som redan producerar direkt dricksvatten, inklusive Singapore, Tyskland och Kalifornien. Det uppfyllde också alla specifikationer för kanadensiska dricksvattenriktlinjer för organiska ämnen och metaller.

Så, hur smakade ölet? Det smakade jättebra! Deltagarna på lanseringen njöt av att dricka ölen och många provade mer än en.

I framtiden, om vi kan göra mer med samma mängd vatten eller använda vatten flera gånger, det kommer att innebära att det blir mindre efterfrågan på nytt vatten. Användning av teknik för behandling och återanvändning av vatten, oavsett om det är för vattenparker, översvämmande ishallar, bekämpa bränder eller tvätta bilar och bussar, kan vara en del av en lösning för att minska efterfrågan på nytt vatten, mildra effekterna av växande befolkningar och förändrat klimat, och ge motståndskraft mot vattenbristsamhällen.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.