Vattenbrist är bland de fem största globala riskerna som påverkar människors välbefinnande. I områden med vattenbrist, läget är dystert. Konventionella källor som snöfall, regn, flodavrinning och lättillgängligt grundvatten påverkas av klimatförändringar, och utbudet krymper när efterfrågan ökar.

I dessa länder, vatten är en kritisk utmaning för hållbar utveckling och en potentiell orsak till social oro och konflikter. Vattenbrist påverkar också traditionella säsongsbetonade migrationsvägar för människor och, tillsammans med andra vattentrygghetsfaktorer, skulle kunna omforma migrationsmönster.

Vattenbrista länder behöver en grundläggande förändring i planering och förvaltning. Vi tittar på hur man gör detta, genom kreativ exploatering av okonventionella vattenresurser.

Från jordens havsbotten till dess övre atmosfär, vi har en mängd olika vattenresurser som kan utnyttjas. Men att få ut det mesta av dessa kräver en mångfald av tekniska ingrepp och innovationer.

Fångar dimma

Vatten inbäddat i dimma ses alltmer som en källa till dricksvatten i torra områden där dimman är intensiv och förekommer regelbundet. Dimma kan samlas upp med hjälp av ett vertikalt nät som fångar upp droppströmmen. Detta vatten rinner sedan ner i en vattensamling, lagrings- och distributionssystem.

Olika typer av skärmmaterial kan användas i dimsamlare, som aluminium, plast, plexiglas och legering. Framgången för ett system som detta beror på geografi och topografi, som måste bidra till optimal dimavlyssning. Men detta skulle kunna fungera i torra bergs- och kustområden.

Med aktivt engagemang från lokala samhällen och tekniskt stöd från lokala institutioner, Skörd av dimvatten är ett alternativ med lågt underhåll och en grön teknik för att leverera dricksvatten. Dimvattenuppsamlingsprojekt har genomförts i olika delar av världen, inklusive Chile, Eritrea, Israel och Oman.

Molnsådd

Under rätt förutsättningar, Regnförstärkning genom molnsådd har potential att öka volymen av vatten som hämtas från luften. Denna teknik innebär att små partiklar sprids till moln eller i deras närhet. Dessa partiklar fungerar som utgångspunkt för regndroppar eller iskristaller, främja deras bildande. I tur och ordning, detta gör det mer sannolikt att det regnar eller snöar.

Tillämpning av molnsåddteknik i olika länder har visat, nederbörden kan ökas med upp till 20 % av årsnormen beroende på tillgängliga molnresurser och typer, molnvatteninnehåll och bastemperatur. Eftersom endast upp till 10 % av det totala molnvatteninnehållet släpps ut till marken som nederbörd, det finns en enorm potential för regnförbättringstekniker för att öka nederbörden i torra områden.

Minimerar avdunstning

Eftersom torra områden får små mängder nederbörd, Skörd av regnvatten i mikroavrinningsområden kan hjälpa till att fånga upp regnvatten på marken, där det annars skulle avdunsta.

Det finns två huvudtyper av system för uppsamling av regnvatten i mikroavrinningsområden. Det ena är vattenuttag via taksystem där avrinning samlas upp och lagras i tankar eller liknande anordningar. Detta vatten används hemma eller för vattning av boskap.

Den andra är vattenskörd för jordbruket, som går ut på att samla upp det regnvatten som rinner från ett avrinningsområde i en liten magasin eller i rotzonen på ett odlat område. Avrinningsytan kan vara naturlig eller behandlad med ett material som hindrar marken att absorbera vatten, speciellt i områden med sandjordar. På grund av avrinningens intermittenta karaktär, det är nödvändigt att lagra den maximala mängden regnvatten under regnperioden så att det kan användas senare.

Avsaltning av havsvatten

Avsaltningsprocessen tar bort salt från havsvatten eller bräckt grundvatten för att göra dem drickbara. Detta gör att vi kan samla vatten utöver vad som är tillgängligt från vattnets kretslopp, tillhandahålla en klimatoberoende och jämn försörjning av högkvalitativt vatten.

Avsaltning av havsvatten har vuxit snabbare på grund av framsteg inom membranteknologi och materialvetenskap. Dessa framsteg beräknas orsaka en betydande minskning av produktionskostnaderna till 2030.

Fler platser förväntas bli beroende av avsaltat vatten på grund av dess fallande kostnader och de stigande kostnaderna för konventionella vattenresurser. Medan avsaltning för närvarande står för cirka 10 % av den kommunala vattenförsörjningen till kustcentra i städerna världen över, år 2030 förväntas detta nå 25 %.

Skörd av isberg

Att bogsera ett isberg från en av polarisarna till ett vattenbrist land kanske inte verkar vara en praktisk lösning på vattenbrist, men vetenskapsmän, forskare och politiker överväger skörd av isberg som en potentiell sötvattenkälla.

Att flytta ett isberg över havet är tekniskt möjligt, baserad på en teoretisk fyrdelad process. Det skulle kräva att man hittade en lämplig källa och försörjning, beräkna de nödvändiga dragkraftskraven, exakt förutsäga smältning under transport, och uppskatta den ekonomiska genomförbarheten av hela strävan. Länder som Förenade Arabemiraten och Sydafrika överväger bogsering av isberg som ett alternativ för att minska klyftorna i efterfrågan och tillgång på vatten.

Vatten och klimatförändringar hänger ihop, så klimatförändringar ökar sannolikheten för extrem torka i torra områden. Att utnyttja potentialen hos okonventionella vattenresurser kan bidra till att öka motståndskraften hos vattenbrista samhällen mot klimatförändringar, samtidigt som man diversifierar vattentillgången.

Vi måste identifiera och främja funktionella system av okonventionella vattenresurser som är miljömässigt genomförbara, ekonomiskt lönsam, och stödja uppnåendet av vattenrelaterad hållbar utveckling, i 2030 års agenda för hållbar utveckling och därefter.

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