Los investigadores han encontrado que a menudo hay un fuerte argumento para la construcción de adiciones relativamente modestas e incrementales a la infraestructura de agua en países avanzados, en lugar de costosos proyectos de mayor escala que pueden ser necesarios solo en raras ocasiones.
Si usted vive en el mundo desarrollado, el agua potable suele ser sólo un grifo-dar la vuelta. Sin embargo, el calentamiento global, las condiciones de sequía y el crecimiento de la población en las próximas décadas podrían cambiar eso, iniciando una era de acceso incierto al agua.
Ahora un equipo de investigación basado en el MIT ha evaluado esos posibles problemas y, sobre la base de un estudio de caso en Australia, sugirió un enfoque alternativo para la planificación del agua. En un nuevo documento, los investigadores encuentran que a menudo hay un fuerte argumento para la construcción de adiciones relativamente modestas e incrementales a la infraestructura de agua en los países avanzados, en lugar de costosos proyectos a gran escala que pueden ser necesarios sólo en raras ocasiones.
Más concretamente, el estudio examina la ciudad de Melbourne, donde una sequía de 12 años de 1997 a 2009 llevó a la construcción de una instalación de US $ 5 mil millones, la planta de desalinización victoriana. Fue aprobado en 2007 y abierto en 2012 – en un momento en que la sequía ya había retrocedido. Como resultado, la planta apenas se ha utilizado, y su inactividad, combinada con su fuerte precio, ha generado una considerable controversia.
Como alternativa, el estudio sugiere que las plantas modulares de desalinización modular podrían haber satisfecho las necesidades de Melbourne a un precio más bajo.
“Si construyes demasiada infraestructura, estás construyendo cientos de millones o miles de millones de dólares en activos que no necesitarás”, dice Sarah Fletcher, una candidata a un doctorado en el Instituto para Datos, Sistemas y Sociedad (IDSS) del MIT, que es El autor principal del nuevo documento.
Para estar seguros, Fletcher añade: “Usted no quiere estar en una situación en la que usted tiene menos de abastecimiento de agua de lo que tiene demanda.” Como tal, el estudio no afirma que una única solución es aplicable a todos los casos, pero presenta una nuevo método para localizar el mejor plan – y señala que, en muchos casos, “moderados incrementos de inversión, junto con el diseño de infraestructuras flexibles, pueden mitigar el riesgo de escasez de agua de manera significativa.”
El nuevo documento, “Suministro de Agua Planificación infraestructuras: marco de toma de decisiones para clasificar múltiples incertidumbres y evaluar el diseño flexible”, fue publicado recientemente en línea en el Diario de Planificación de Recursos de Agua y Gestión , y aparecerá en el volumen impresa de octubre 2017.
Los co-autores son Fletcher, que también está afiliado con el Programa Conjunto del MIT sobre Ciencia y Política de Cambio Global; Marco Miotti, estudiante de doctorado en IDSS; Jaichander Swaminathan, estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT; Magdalena Klemun, estudiante de doctorado en IDSS; Kenneth Strzepek, científico investigador del Programa Conjunto del MIT sobre Ciencia y Política de Cambio Global y profesor emérito de ingeniería en la Universidad de Colorado; Y Afreen Siddiqi, un científico investigador en IDSS.
Siddiqi visitó Melbourne durante su sequía histórica y aprendió de expertos locales sobre el desafiante problema de abastecimiento de agua de la ciudad. La génesis del estudio actual proviene de la investigación de Siddiqi sobre el caso de Melbourne y la evaluación de que el complejo problema de la seguridad del agua urbana se encuentra en la intersección del diseño de ingeniería y la planificación estratégica.
El nuevo marco del equipo del MIT para el análisis del abastecimiento de agua incorpora varias incertidumbres que los encargados de formular políticas deben enfrentar en estos casos y ejecuta un gran número de simulaciones de disponibilidad de agua durante un período de 30 años. A continuación, presenta a los planificadores un árbol de decisiones sobre qué opciones de infraestructura se calibran mejor a sus necesidades.
Las importantes incertidumbres incluyen el cambio climático y sus efectos sobre las precipitaciones, así como el impacto de la escasez de agua y el crecimiento de la población.
Al estudiar el caso de Melbourne, los investigadores examinaron seis alternativas de infraestructura, incluyendo múltiples tipos de plantas de desalinización y un posible nuevo oleoducto a fuentes más distantes, y combinaciones de estas cosas.
“La principal contribución metodológica para el documento es este marco para mirar diferentes incertidumbres de diferentes tipos y poner todo eso en una sola pieza de análisis”, dice Fletcher.
Los resultados ponen de relieve un problema agravante en la planificación del acceso al agua: La escasez puede ser aguda, pero puede durar períodos de tiempo relativamente cortos.
Por ejemplo, el equipo realizó 100.000 simulaciones de condiciones de 30 años en Melbourne y encontró que en el 80 por ciento de todos los años, no habría escasez de agua en absoluto. Y, sin embargo, para los años en que las condiciones de sequía se mantenían, la gran escasez de agua era más común que la menor escasez de agua.
Como resultado, cuando los costos se tuvieron en cuenta en el análisis, simplemente la construcción de ninguna nueva infraestructura fue la mejor opción alrededor del 50 por ciento del tiempo. Sin embargo, no hacer nada fue también la “alternativa de peor rendimiento” alrededor del 30 por ciento del tiempo.
Es por eso que la opción de construir plantas de desalinización más pequeñas puede tener sentido. La planta de Melboune que se construyó puede producir 150 millones de metros cúbicos de agua al año. Pero en las simulaciones del equipo del MIT, la construcción de una planta de desalinización de la mitad de ese tamaño normalmente funciona bien: fue la opción con mejor desempeño en el 20 por ciento de las simulaciones y en las tres primeras del 90 por ciento de las simulaciones. Nunca fue, en todas las 100.000 simulaciones, la opción peor o la segunda peor.
Por otra parte, señala Fletcher, la construcción más pequeña en un principio da a los planificadores la capacidad de traer una nueva planta en línea más rápidamente y luego ampliar si es necesario.
“Sólo se construye un cierto número de módulos en el principio, y se puede agregar un número determinado más tarde”, dice Fletcher. “Es diferente de construir una pequeña planta y luego otra planta pequeña. Usted está siendo proactivo y planea adaptarse en el futuro “.
Así que pensar pequeño, en este escenario, tiene mucho sentido. Pero como reconocen los investigadores, los resultados exactos de su estudio probablemente varían de una región a otra, dependiendo de todos los factores climáticos y poblacionales que afectan el suministro de agua.
Aun así, piensan que su nuevo marco de estudio puede ayudar al menos a los planificadores a hacer el caso de que construir en una escala más pequeña puede posicionar ciudades y países mejor a largo plazo. O, como dice Siddiqi, “construir en una escala menor, pero planeando grandes” puede ser el enfoque óptimo.
“Estamos acostumbrados a la construcción de plantas de desalinización a gran escala, y hay menos historia de la construcción de plantas más modulares”, dice Fletcher. “Es un reto porque se trata de grandes inversiones con una larga vida útil. Pero si usted piensa en una planta modular como una póliza de seguro contra la sequía, tal vez usted quiera tenerla “.
Fuente: MIT