L'acqua costituisce il 65% della nostra massa corporea e non potremmo sopravvivere più di 3 giorni senza di essa. Eppure la nostra acqua è in pericolo, soprattutto a causa dei problemi che abbiamo creato.
In questo articolo affrontiamo l’urgente necessità di agire: garantire l’accesso all’acqua sicura, preservare l’acqua dolce del pianeta e risolvere i problemi che abbiamo creato. Affronteremo anche il ruolo che le università hanno in questa lotta ed evidenziamo alcuni dei progressi compiuti in tutto il mondo.
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Necessità di acqua sicura
Molti di noi danno per scontata l’acqua potabile, ma non è così 780 milioni delle persone tutto il mondo.
La mancanza di acqua potabile porta a malattie e persino alla morte. In realtà, l'acqua potabile non sicura provoca ogni anno più morti della violenza e della guerra. Ogni minuto un bambino muore per una malattia legata all’acqua.
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La mancanza di accesso all’acqua potabile causa anche altri danni collaterali, tra cui:
- Le perdite economiche – L’acqua contaminata influisce sull’economia generale. Negli Stati Uniti, dell'inquinamento da nutrienti solo in acqua comporta un costo finanziario. IL Environmental Protection Agency (EPA) stima che la pulizia dei corpi idrici inquinati potrebbe costare miliardi di dollari. L’inquinamento da nutrienti nell’acqua costa all’industria turistica statunitense quasi 1 miliardo di dollari in perdite ogni anno. L'EPA stima che i danni alle industrie della pesca e dei molluschi raggiungano decine di milioni di dollari.
- Assenteismo da scuola – Le malattie legate all’acqua, come la diarrea, portano ad assenze a scuola. È stimato che 443 milioni i giorni di scuola vengono persi ogni anno.
- Impatto negativo su donne e ragazze in molti paesi - La mancanza di accesso all’acqua sicura ha un impatto sproporzionato su donne e ragazze in molti paesi, che spesso devono andare a prendere l’acqua da fonti lontane da dove vivono. In molti casi, spendono sdiverse ore al giorno raccogliendo acqua.
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Necessità di una gestione sostenibile dell’acqua
Le acque sotterranee sono la più grande fonte di acqua dolce in tutto il mondo.
Solo negli Stati Uniti, le acque sotterranee costituiscono la fonte di acqua potabile per il 51% della popolazione totale e per il 99% della popolazione rurale, secondo la Fondazione Groundwater. Una parte significativa delle acque sotterranee del paese (64%) viene utilizzata per soddisfare le esigenze agricole.
Sfortunatamente, le acque sotterranee si stanno rapidamente esaurendo in molte parti del mondo, compresi gli Stati Uniti, principalmente a causa del pompaggio eccessivo delle falde acquifere. Le falde acquifere sono strati sotterranei di roccia acquifera permeabile o materiali sciolti, come ghiaia, sabbia o fango, da cui acque sotterranee può essere estratto utilizzando ben acqua.
Le acque sotterranee si stanno esaurendo così velocemente fino a 1.8 miliardi di persone potrebbero essere colpiti in meno di 35 anni.
Ad esempio, le falde acquifere in India, Spagna meridionale e Italia potrebbero esaurirsi tra il 2040 e il 2060, mentre quelle nella Central Valley della California, nel bacino di Tulare e nella San Joaquin Valley meridionale potrebbero esaurirsi prima di tale data.
L’esaurimento, tuttavia, non è l’unica minaccia per le falde acquifere.
altre minacce includono:
- Contaminazione da serbatoi di stoccaggio, fosse settiche, rifiuti pericolosi, discariche, prodotti chimici e sali stradali, contaminanti atmosferici;
- Contaminazione da nitrati causata da deflusso da fertilizzanti, liquami smaltiti in modo improprio, perdite di sistemi settici, rifiuti industriali, rifiuti di lavorazione alimentare ed erosione di depositi naturali;
- Contaminazione da prodotti farmaceutici e prodotti per la cura personale derivanti dal lavaggio di tali prodotti, dal bagno o dal nuoto, dallo scarico dei sistemi fognari, ecc.;
- Contaminazione derivante da sistemi di trattamento dell'acqua in loco gestiti in modo improprio;
- Frattura idraulica (idrofracking, fracking o idrofratturazione); E
- Microplastiche da microsfere nei cosmetici e nei saponi e la decomposizione della plastica più grande.
Gli sforzi delle università
Riconoscendo la gravità della minaccia, molte università e college stanno lavorando duramente per trovare soluzioni alla crisi idrica globale. Evidenziamo qui alcune delle loro realizzazioni.
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1. Università del Minnesota
Il mese scorso, Università del Minnesota ha annunciato la riuscita creazione di una “super spugna” da parte del prof Abdennour Abbas e la sua laboratorio squadra.
La spugna può assorbire il mercurio dalle acque inquinate in pochi secondi. Il mercurio è una neurotossina che può causare gravi problemi di salute.
Abbas e il suo team hanno utilizzato nanotecnologia sviluppare una spugna in grado di assorbire il mercurio dalle acque inquinate quasi istantaneamente.
La spugna agisce molto rapidamente; può rimuovere il mercurio dai rubinetti e dai laghi in meno di 5 secondi, mentre la rimozione dai rifiuti industriali richiede solo 5 minuti. Ciò significa che basterebbe solo una spugna grande quanto un pallone da basket per pulire il lago di Como in Minnesota se fosse contaminato dal mercurio.
Il team ha depositato 3 brevetti sulla tecnologia.
Come fa la spugna a compiere il suo miracolo?
L'università non ha pubblicato i dettagli, ma il processo è stato descritto nel Star Tribune. La tecnologia utilizza il selenio, un agente che lega il mercurio, per assorbire il mercurio dall'acqua contaminata e rendere il mercurio innocuo in modo che la spugna possa essere smaltita in modo sicuro.
Come hanno fatto Abbas e il suo team a ideare questa tecnologia?
Secondo lo Star Tribune, altri ricercatori avevano sperimentato il selenio senza successo, ma Abbas pensava che una spugna avrebbe funzionato se si fosse potuto coltivare il selenio su di essa utilizzando la nanotecnologia. Ha consegnato il progetto al suo studente laureato Snober Ahmed, che è riuscito a far crescere il selenio non solo all'esterno di una spugna ma anche al suo interno.
La tecnologia è stata il risultato di anni di duro lavoro. Ahmed ha detto allo Star Tribune che ci sono voluti due anni solo per trovare una soluzione per rendere sicuro lo smaltimento del mercurio assorbito.
La nuova tecnologia aiuterà il Minnesota, dove la contaminazione da mercurio nell’acqua è una seria preoccupazione.
Lo Star Tribune ha riferito che Abbas è stato in realtà “ispirato in parte dalle notizie secondo cui un bambino su 10 nato sulla sponda settentrionale del Lago Superiore ha livelli pericolosi di mercurio nel sangue”.
Ad oggi, la spugna è stata testata solo in laboratorio. Ma a TUN è stato detto che il team è pronto a testare l’efficacia della spugna nel mondo reale.
"We Speriamo di iniziare a testare sul campo la tecnologia con i nostri partner industriali entro la fine dell’anno, se riceveremo il supporto necessario,", ha detto Abbas.
La “super spugna” ha molte potenziali applicazioni che potrebbero salvare le nostre acque e anche ridurre i costi di pulizia.
Secondo lo Star Tribune, Abbas e il suo team intendono utilizzare lo stesso principio per sviluppare spugne in grado di rimuovere altri inquinanti dall'acqua, tra cui piombo e arsenico, nitrati e fosforo.
In effetti, sono vicini a una soluzione per il fosforo.
Lo Star Tribune ha parlato con John Tucci, presidente di Lake Savers, una società del Michigan che promuove un modo naturale e sostenibile per rinnovare i laghi, che è specificamente alla ricerca di una soluzione per rimuovere il fosforo.
"Sono molto entusiasta dell'opportunità di testare sul campo la tecnologia e vedere fino a che punto può essere portata", ha detto Tucci allo Star Tribune.
La tecnologia sarà un vantaggio per il mondo in generale.
Abbas ha espresso alla TUN la sua opinione sull'uso della tecnologia per salvare l'ambiente.
Lo sviluppo di tecnologie efficienti ed economicamente vantaggiose come questa è il modo migliore per ridurre sia l’inquinamento ambientale che i costi di bonifica per l’industria. È il modo migliore per alleviare i nostri disaccordi sulle normative ambientali, ed è per questo che abbiamo bisogno di maggiori finanziamenti per la scienza e l’ingegneria.
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2. università di Rhode Island
Il College of Engineering dell'Università del Rhode Island ha due docenti dedicati acqua pulita
Assistenti professori Vinka Oyanedel-Craver ed Ali Akanda stanno entrambi ricercando “modi migliori”. per fornire acqua potabile e impedire l’inquinamento derivante dalla contaminazione delle riserve idriche”.
Sono dediti alla loro missione di portare acqua sicura alle comunità locali in molte parti diverse del mondo.
Ecco un breve riassunto dei loro sforzi e risultati.
I progetti del professor Carver
La professoressa Craver ha concentrato la sua ricerca su filtri ceramici economici per pulire l'acqua nei villaggi remoti di tutto il mondo.
In Guatemala, Craver e i suoi studenti aiutano i residenti a progettare impianti per la produzione dei filtri e visitano anche le case per insegnare ai residenti come utilizzare i filtri.
Negli ultimi 8 anni, più di 30 studenti hanno accompagnato Craver in gite didattiche in Guatemala. La maggior parte di questi studenti erano studenti universitari.
Anche altri paesi trarranno vantaggio dagli sforzi di Craver. È coinvolta nella ricerca in Giordania con uno studente laureato, in Sud Africa con due studenti laureati e nella Repubblica Dominicana con tre studenti laureati.
Uno di lei Ryan Sullivan, sta attualmente collaborando con l'Università di Johannesburg, in Sud Africa, per testare sistemi portatili di trattamento dell'acqua.
Craver ha detto a TUN che crede nella collaborazione con gli utenti per risolvere il loro problema idrico.
La ricerca sul trattamento dell’acqua è più rilevante e può essere implementata con successo nelle comunità se lavoriamo con gli utenti affrontando le loro esigenze e preoccupazioni specifiche. L'esperienza che gli studenti acquisiscono in questo tipo di contesto è estremamente preziosa nella carriera e fornisce loro una visione globale delle sfide idriche nella nostra società.
I progetti del professor Akanda
Il professor Akanda utilizza la sua esperienza nella modellazione computerizzata e la sua ricerca relativa all'acqua per creare sistemi di allarme precoce.
È coinvolto in molti progetti in tutto il mondo.
In Bangladesh, l'unico paese per il quale l'intera popolazione è considerata a rischio colera dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, Akanda sta collaborando con varie organizzazioni non governative idriche e di sanità pubblica per studiare l’ambiente acquatico del colera e fornire un allarme tempestivo agli utenti della fonte d’acqua infetta.
In Messico, Akanda ha collaborato con la facoltà di scienze politiche per comprendere le questioni relative all’acqua e ai diritti idrici, che portano a una cattiva gestione delle fonti idriche, alla scarsità d’acqua e al rischio di dengue. La dengue è una malattia trasmessa dalle zanzare.
Akanda ha anche 5 studenti laureati che lavorano sui seguenti argomenti:
- l'esaurimento delle acque sotterranee in Arabia Saudita;
- nesso acqua-energia nel Rhode Island;
- dinamica del colera-acqua in Bangladesh;
- collegamento per l'acqua dengue a Porto Rico e in Messico; E
- questioni idriche globali/Obiettivi di sviluppo sostenibile per la sanità pubblica.
La ricerca in Arabia Saudita riguarda il grado di impoverimento delle falde acquifere, le capacità di ricarica e i modelli di utilizzo dell’acqua. Othman Fallatah, lo studente laureato coinvolto nella ricerca, quest'estate si recherà in Arabia Saudita per raccogliere dati per il progetto.
Akanda ha parlato con TUN delle implicazioni del cambiamento climatico sull'acqua del pianeta e dell'importanza della collaborazione per una soluzione.
"Il cambiamento climatico avrà un profondo impatto sulla quantità e sulla qualità dell’acqua disponibile, che a sua volta influenzerà la salute pubblica e lo sviluppo sostenibile." lui disse.
“Stiamo adottando un approccio interdisciplinare per combinare le nostre competenze in acqua, clima, salute e scienze sociali per garantire la sicurezza idrica alle popolazioni vulnerabili”.
Progetti congiunti
Oltre ai loro sforzi individuali, Craver e Akanda stanno collaborando per avviare un progetto nella Repubblica Dominicana, che si concentrerà sulla realizzazione di piccoli sistemi di trattamento dell'acqua potabile e sulla vulnerabilità di questi sistemi ai capricci del clima locale. Saranno assistiti da Kayla Kurtz, una studentessa laureata dell'università.
I due professori sono stati affiancati in passato anche da docenti e studenti dell'Ateneo Facoltà dell'Ambiente e delle Scienze della Vita, che hanno aiutato i villaggi in India, Giordania e Kenya a proteggere le fonti di acqua pulita.
L'università ha anche formato un programma interdisciplinare noto come "Acqua: ingegneria, economia, scienza e società" o semplicemente Acqua:E2S2.
I docenti di 4 college (College of the Environment and Live Sciences, College of Engineering, College of Art and Sciences e Graduate School of Oceanography) lavoreranno insieme per insegnare e affrontare i problemi idrici globali.
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3. Università di Chicago
Nel marzo 2017, Università di Chicago ha annunciato l'espansione della Iniziativa per la ricerca sull'acqua presso il suo Istituto di Ingegneria Molecolare (IME).
L'iniziativa è stata lanciata nel 2013 insieme al Argonne National Laboratory, un centro multidisciplinare di ricerca scientifica e ingegneristica, ed Ben Gurion University del Negev in Israele.
Il previsto ampliamento dell'iniziativa è iniziato con l'assunzione del prof James Skinner all’inizio di quest’anno perché è “il leader mondiale nella comprensione teorica e concettuale dei legami idrogeno nell’acqua”.
Skinner ritiene che l'acqua sia un problema critico.
"La ricerca sull'acqua è estremamente attuale", ha affermato in una nota. “Qui abbiamo l’opportunità di fare la differenza su scala globale”.
Skinner assumerà 5 scienziati o ingegneri per dirigere progetti di ricerca su vari argomenti legati all'acqua, tra cui:
- la produzione di acqua pulita;
- utilizzare l'acqua come fonte di energia;
- studiare il ruolo dell'acqua nella mitigazione del cambiamento climatico; E
- comprendere il ruolo dell'acqua in biologia e medicina.
La ricerca dell'iniziativa coinvolgerà molte discipline.
"Si tratta davvero di uno sforzo interdisciplinare", ha affermato Skinner in una nota.
“Ingegneria, chimica, biologia, fisica: non è esagerato dire che è necessario unire tutte queste discipline per affrontare questi problemi. È emozionante essere coinvolti in qualcosa di così trasversale”.
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4. Queen's University, Canada
Nel febbraio 2017, Queen University, con sede a Kingston, Ontario in Canada, ha ricevuto 5 milioni di dollari canadesi per la ricerca e l'istruzione nel campo delle risorse di acqua dolce da Ross J. Beaty, geologo e imprenditore, i cui due figli si sono laureati all'università.
La donazione aiuterà l'università ad espandere il suo programma di ricerca sull'acqua.
"I ricercatori di tutta Queen's stanno lavorando con istituzioni e organizzazioni partner per affrontare una serie di problemi legati all'acqua", ha affermato il preside Daniel Woolf in una nota.
"Sig. La donazione di Beaty sosterrà una nuova sede per la ricerca sull’acqua dove docenti e studenti potranno riunirsi e assumere un ruolo guida nel sostenere una delle nostre risorse più preziose”.
Il nuovo Beaty Water Research Center coinvolgerà ricercatori di molte discipline, dall’ingegneria civile e chimica ai chimici, microbiologi, esperti di genetica e ricercatori di sanità pubblica.
"I team interdisciplinari come il centro di ricerca sull'acqua del Queen's sono la via del futuro", ha affermato Beaty in una nota.
“Spero che attraverso il mio dono, queste attività di collaborazione crescano e prosperino, fornendo ai ricercatori il supporto di cui hanno bisogno per dare alle nostre generazioni future il mondo che meritano”.
L’iniziativa si concentrerà sull’acqua potabile sicura, che attualmente non è disponibile per milioni di persone in tutto il mondo, comprese alcune parti del Canada.
“Un focus chiave sarà sull’acqua potabile sicura proveniente da piccoli sistemi non trattati o da pozzi domestici urbani o rurali non trattati. Questo lavoro ha il potenziale per migliorare la vita di milioni di persone in tutto il mondo. In Canada, la ricerca ha un impatto diretto su coloro che vivono in comunità remote vulnerabili, comprese le popolazioni indigene”, ha affermato in una nota Kimberly Woodhouse, Preside della Facoltà di Ingegneria e Scienze Applicate.
“Grazie al sostegno di Beaty, i nostri ricercatori e studenti saranno meglio attrezzati per comprendere e mitigare i rischi per le forniture di acqua potabile”.
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Breve riassunto di altri progetti
Ci sono molte università e college che conducono ricerche legate all’acqua. Elenchiamo di seguito alcuni altri importanti progetti di ricerca sull'acqua.
- Il Wartburg College ha il Acqua per prosperare programma la cui missione è portare acqua pulita e sicura a coloro che ne hanno bisogno nelle zone rurali dell’Africa. Negli ultimi 5 anni, il programma è stato coinvolto in oltre 500 progetti e ha aiutato oltre 270,000 persone.
- I Centro di ricerca sulle risorse idriche presso l’Università dell’Arizona si concentra sulla ricerca chiave legata all’acqua, comprese 45 attività di gestione dell’acqua a livello globale, che si estendono dall’Arizona a Israele, sotto la direzione di Sharon B. Megdal.
- Il progetto idrico TAMU Colonias presso la Texas A&M University è coinvolta nella ricerca, produzione e distribuzione di filtri per l'acqua in ceramica a prezzi accessibili per i residenti nelle colonie del Texas e in altre comunità rurali locali e globali. Secondo il Segretario di Stato del Texas, un colonia è un'area residenziale lungo il confine tra Texas e Messico che potrebbe non avere alcuni dei beni di prima necessità, tra cui acqua potabile e sistemi fognari.
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Conclusione
È fondamentale garantire a tutti l’accesso all’acqua sicura e preservare le nostre fonti di acqua dolce per le generazioni future. Le università e i college stanno certamente facendo la loro parte per contribuire a risolvere la crisi idrica. I loro programmi evidenziano la dedizione e l’ingegno dei loro gruppi di ricerca e la necessità di collaborazione per trovare soluzioni sostenibili alla crisi idrica. Il mondo sarà in un posto migliore grazie alla “super spugna”, alle gite didattiche e ad altri progetti di ricerca condotti da professori e studenti.
