J-WAFS: Una inversión inteligente que alumbra respuestas a uno de los mayores desafíos de la humanidad
Autor: Dr. John H. Lienhard V, director de Abdul Latif Jameel World Water and Food Security Lab, adscrito al Instituto Tecnológico de Massachusetts
En los próximos 80 años, se prevé que la población mundial crezca a un ritmo sin precedentes. Naciones Unidas pronostica que la población mundial llegará a 8500 millones de personas en 2030: un aumento de 1200 millones en tan solo 15 años desde 2015. Las previsiones predicen una población mundial de 9700 millones para el año 2050 y de 11 200 millones en el año 2100[1].
Estas cifras resultan alarmantes, no solo porque el ritmo de crecimiento de la población sea tan elevado, sino también porque gran parte de este crecimiento se espera en las zonas del mundo que ya se enfrentan a problemas para satisfacer las necesidades de alimentación y agua de la población actual. La inevitable presión demográfica sobre nuestro planeta conlleva cambios drásticos en el uso de la tierra y repercusiones sobre el medioambiente, que aún amplifican las dificultades relacionadas con la seguridad alimentaria y del agua.
Garantizar el acceso al agua potable ya es uno de los mayores desafíos a los que se enfrentan los gobiernos de todo el mundo. Aunque el 70 % del planeta esté cubierto por agua, solo el 0,007 % [R1] de esta puede utilizarse como agua dulce para consumo humano[2]. Aproximadamente, el 20 % de la actual población mundial vive en zonas donde escasea el agua[3]. Las presiones cada vez mayores sobre unos recursos ya limitados provocan que otros 500 millones de personas se estén acercando a esa situación.
Lo preocupante es que el panorama podría empeorar. Casi un cuarta parte de la población mundial vive en países que tienen suficientes fuentes de agua naturales, pero carecen de la infraestructura necesaria para depurar y distribuir el agua de los ríos y acuíferos.
Conforme se produce el crecimiento de las poblaciones en estos países, los efectos combinados de la escasez material y las insuficiencias de índole económica relativas al agua auguran que, en 2025, dos terceras partes del mundo podrían estar viviendo en condiciones de «estrés hídrico».[4]
Paralelamente, según estimaciones del Banco Mundial[5], se necesitará una producción de alimentos superior en al menos un 50 % para el año 2050, en un momento en el que se espera que el cambio climático cause repercusiones significativas sobre la disponibilidad del agua y los rendimientos de los cultivos en muchas de las zonas más vulnerables del mundo.
La situación actual es claramente insostenible.
El impacto en Oriente Medio
No es difícil imaginar que la región de Oriente Medio, norte de África y Turquía (MENAT) (que ya es la región más seca del mundo y alberga a 12 de los países con mayor escasez de agua) sufriría en primer plano cualquier crisis alimentaria y de agua que pueda presentarse. Un escenario así probablemente daría lugar a profundos impactos sociales y económicos.
El Banco Mundial cree que la escasez de agua podría ser, en los próximos 30 años, un importante desencadenante de flujos migratorios, posibles conflictos y precios de los alimentos en aumento.
El Banco Mundial sostiene que la volatilidad de los precios de los alimentos es ya «la nueva normalidad» y estima que los precios altos de los alimentos llevan a que las familias pobres «saquen a sus hijos del colegio y coman alimentos más baratos y menos nutritivos. Estas circunstancias pueden causar efectos graves de por vida en el bienestar social, físico y mental de millones de jóvenes».[6]
La escasez de agua, por otra parte, tiene un efecto directo sobre las perspectivas de empleo de las personas. Naciones Unidas estima que casi el 80 % de la mano de obra activa en todo el mundo trabaja en empleos muy dependientes del agua (por ejemplo, agricultura, silvicultura, pesca en aguas interiores, generación de energía y producción de alimentos) o moderadamente dependientes del agua (como la construcción, el ocio, el transporte y la fabricación).[7]
En la región árabe, la escasez de agua ejerce un especial impacto en las zonas rurales, donde el agotamiento de los acuíferos subterráneos es un factor que contribuye a la caída del nivel de renta. La escasez de agua es también citada, junto con la baja productividad agrícola y los bajos niveles de eficiencia de riego, como factores con incidencia directa sobre la creación y mantenimiento del empleo en las zonas rurales de la región.[8]
No hay tiempo para la complacencia
Podría argumentarse que la urgencia y la magnitud de los problemas que presentan la escasez de agua y la seguridad alimentaria no son aún objeto de debate público. Ninguna de estas cuestiones ha pasado a formar parte del discurso dominante en la misma medida que, por ejemplo, lo ha hecho el cambio climático. Para un porcentaje significativo de la población mundial, se trata de condicionantes infravalorados. Sin embargo, no son problemas que se puedan ignorar.
Se han realizado intentos para abordar los problemas. Sin embargo, el giro ha sido hacia la construcción de plantas desalinizadoras, que consumen grandes cantidades de energía. Así, en lugar de agotar sus reservas de agua dulce, los países consumen ahora mayores cantidades de combustibles fósiles para garantizar su suministro de agua: algo que, claramente, no es una respuesta a largo plazo.
Abordar estos problemas exige un enfoque completamente diferente: uno que combine la investigación más avanzada y la innovación con una inversión e implementación a escala global.
Invirtiendo acertadamente en el futuro sostenible
En 2014, Mohammed Jameel fundó en EE. UU. el Laboratorio de seguridad alimentaria y del agua Abdul Latif Jameel (J-WAFS), con una importante dotación económica y adscrito al Instituto Tecnológico de Massachusetts (ITM); y, en 2015, Community Jameel (la rama empresarial dedicada a lo social y sostenible de la importante compañía saudí Abdul Latif Jameel) realizó otra importante contribución para poner en marcha el Programa de soluciones J-WAFS.
J-WAFS aprovecha el conocimiento y la experiencia de algunos de los principales expertos e innovadores a nivel mundial para investigar, desarrollar y comercializar la próxima generación de tecnologías que traten de resolver los problemas de abastecimiento de agua y seguridad alimentaria.
J-WAFS actúa en sintonía con la visión, ciertamente singular, de Community Jameel, de «ayudar a las sociedades a ayudarse a sí mismas» tratando de abordar los problemas sociales en su raíz, en lugar de simplemente aliviar los síntomas. J-WAFS tiene el honor de contar con el apoyo de Mohammed Jameel, destacado exalumno del propio ITM. Gracias a su visión y respaldo, el laboratorio es capaz de reunir a docentes y estudiantes de un amplio abanico de disciplinas, como la ingeniería, las ciencias, el urbanismo, la gestión empresarial y las ciencias sociales. El laboratorio aporta la financiación para que profesorado, investigadores postdoctorales y estudiantes den un empujón a las nuevas tecnologías hasta un punto en que puedan atraer financiación de capital riesgo y se erijan en la base de nuevas empresas. El laboratorio también buscará alianzas internacionales.
J-WAFS concede becas de iniciación, dotadas anualmente con 100 000 USD y por un periodo de hasta dos años, para actividades de investigación innovadora que reúna el potencial de causar una repercusión significativa en materia de suministro de agua y alimentos. Actualmente hay 17 proyectos activos, cuya temática va desde el proceso electroquímico de separación en aguas contaminadas, hasta el uso de levaduras de hongos para convertir residuos en alimentos.
Con el apoyo adicional de Community Jameel en 2015, el ámbito de J-WAFS se ha ampliado aún más con el lanzamiento del Programa de soluciones J-WAFS. Este programa, gestionado en asociación con el Centro Deshpande para la Innovación Tecnológica del propio ITM, pretende ayudar al profesorado y estudiantes del ITM a comercializar tecnologías de vanguardia, mediante la transformación de ideas prometedoras en productos innovadores y empresas derivadas punteras.
J-WAFS Solutions tiene la misión de trasladar las tecnologías relacionadas con el agua y los alimentos desde los laboratorios del ITM al mundo comercial a fin de ayudar a mejorar la productividad, la accesibilidad y la sostenibilidad de los sistemas alimentarios y del agua en el mundo.
J-WAFS otorga anualmente becas a los equipos investigadores del ITM mediante un procedimiento competitivo de solicitudes que presta especial atención a las tecnologías capaces de abordar problemas importantes relacionados con los alimentos y el agua. Hasta la fecha se han financiado seis proyectos y ya se ha constituido una empresa derivada. Estos proyectos, que se centran en tecnologías tan variadas como el desarrollo de filtros de agua baratos para las zonas rurales de la India o sensores capaces de detectar contaminantes bacterianos en la carne, pretenden mejorar la calidad de vida en todo el mundo.
En los siguientes párrafos repasaremos una pequeña selección de algunas de estas iniciativas.
Convertir la desalinización en sostenible
Los proyectos de investigación y desarrollo financiados por J-WAFS Solutions son variados, pero todos pretenden contribuir a un objetivo común.
Por ejemplo, un equipo dirigido por Gang Chen, profesor de ingeniería eléctrica de la Cátedra Carl Richard Soderberg y director del departamento de Ingeniería Mecánica en el ITM, aspira a desarrollar una tecnología de desalinización cuya distribución resulte económica.[9]
Conforme las reservas de agua dulce se van agotando en el mundo, diferentes países están recurriendo cada vez más a la desalinización para favorecer el suministro de agua. Sin embargo, los procesos de desalinización tradicionales son costosos y consumen enormes cantidades de energía. Encontrar una manera limpia y eficiente de llevar a cabo la desalinización es, por tanto, de gran interés medioambiental y comercial, y la innovación de Gang Chen ofrece grandes dosis de esperanza.
El equipo está desarrollando una estructura de lona especial, denominada WISPS (siglas en inglés de «destilador selectivo en longitud de onda, aislante térmico y alimentado con energía solar») capaz de flotar en la superficie de los mares y lagos para producir agua dulce in situ.
La estructura WISPS, fácil de instalar y fabricada con materiales disponibles comercialmente, reúne una serie de características que le permiten aprovechar la energía solar para alimentar el proceso de desalinización. Si se combina el WISPS con un sencillo sistema de condensación de agua, la innovación de Chen tiene el potencial para producir agua potable a partir de agua del mar con costes de instalación bajos y de producción competitivos.
Reducir el impacto de la contaminación atmosférica en los rendimientos de los cultivos
Otro proyecto fundamental de J-WAFS está investigando el impacto de la contaminación atmosférica en los rendimientos de los cultivos.[10]
La cada vez mayor población del planeta ejerce una enorme presión sobre el suministro mundial de alimentos. El estrés medioambiental provoca aún mayores riesgos para la seguridad alimentaria. Se sabe que la contaminación del aire por ozono daña los cultivos y le cuesta al sector agrícola miles de millones de dólares en cosechas perdidas. Sin embargo, nuestra comprensión acerca del impacto de la contaminación atmosférica en la producción de alimentos es incompleta: una situación a la que este proyecto busca responder.
Mediante la modelización y medición de la respuesta de los cultivos ante los contaminantes atmosféricos, los investigadores dirigidos por Colette Heald, profesora asociada del Departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental, pretenden calcular el impacto de la contaminación de partículas del aire en las cosechas, a día de hoy y en 2050. El objetivo es ofrecer la primera estimación exhaustiva de los riesgos para la producción alimentaria asociados a la contaminación del aire. El análisis resultante proporcionará nuevos conocimientos vitales sobre los riesgos en la seguridad alimentaria inherentes a la contaminación atmosférica y sobre la necesidad de adaptar los cultivos a escala local.
Más seguros de beber y de comer: monitorización de contaminantes asociados a alimentos y agua
Al otro extremo de la cadena de producción de alimentos, está, por supuesto, el consumo.
La monitorización de contaminantes en tiempo real [12] se ha convertido en una prioridad a la hora de cubrir las necesidades de agua limpia; del mismo modo, la globalización de nuestras cadenas de suministro de alimentos ha llevado a la necesidad de que surjan nuevas plataformas de detección que puedan emplearse en el punto de consumo. El equipo dirigido por Michael S. Strano, profesor de ingeniería química de la Cátedra Carbon P. Dubbs, y Anthony J. Sinskey, profesor de microbiología, ciencias de la salud y tecnología, ha concebido y desarrollado una plataforma integrada que reúne en un solo equipo portátil un gran número de las técnicas (independientes entre sí) de detección de determinados contaminantes. La plataforma es capaz de realizar simultáneamente los tests para hallar bacterias, metales pesados y alérgenos.
Al frente del diálogo mundial
No obstante, J-WAFS no es simplemente un vehículo para proporcionar apoyo financiero a proyectos de investigación. El laboratorio es ahora uno de los líderes mundiales en el campo de la seguridad alimentaria y la escasez de agua y desempeña un papel activo en la comunidad académica y comercial tratando de hacer frente a estos desafíos.
En octubre de 2016, J-WAFS colaboró con el organismo internacional Global Clean Water Desalination Alliance (GCWDA) para organizar un taller de expertos en desalinización baja en emisiones de CO2. Los expertos invitados, procedentes de 11 países, acudieron al ITM para dialogar sobre los últimos avances y las mejores estrategias para reducir las necesidades de energía y la huella de carbono de los procesos de desalinización.
Maria Zuber, Vicerrectora de Investigación del ITM, se dirigió a los participantes en el taller, destacando que el trabajo a desarrollar en el taller era de «una importancia crucial». Los asistentes prepararon un informe[13] que fue entregado durante la XXII Reunión de la Conferencia de las Partes en relación a la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP22), celebrada en noviembre de 2016 en Marrakech (Marruecos).
La capacidad de J-WAFS para fomentar en el ITM la investigación relacionada con el agua y la alimentación, se ha visto recientemente aún incrementada con la reciente firma de su primer acuerdo corporativo de afiliación en materia de investigación. Xylem Inc., una empresa de tecnología del agua con operaciones en más de 150 países, patrocinará proyectos de investigación durante los tres años de su acuerdo con J-WAFS. Xylem también apoyará el Club del Agua del ITM, una red estudiantil de investigación e innovación en materia de agua. En virtud de su asociación con Xylem, J-WAFS promueve colaboraciones significativas para la resolución de problemas en el mundo real, y aporta al ITM un socio de excepcional experiencia en el sector del agua.
Construir un futuro mejor
La seguridad alimentaria y la escasez de agua son, sin duda, dos de los mayores desafíos a los que jamás se haya enfrentado la humanidad. Resolverlos requiere de la inversión y colaboración a escala mundial. Deberán desarrollarse nuevas tecnologías. Los gobiernos deberán colaborar con el mundo académico y el sector privado, entendiendo que la salud, la prosperidad y la seguridad económica están en riesgo para la mayoría de los habitantes del mundo si no se hallan soluciones.
Ban Ki-moon, anterior Secretario General de Naciones Unidas, afirmó: «El agua es esencial para un trabajo digno y el desarrollo sostenible. Ahora es el momento de aumentar las inversiones en la protección y rehabilitación de los recursos hídricos, incluida el agua potable, así como en su saneamiento».[14]
Todos en Community Jameel y J-WAFS compartimos su veredicto. Debemos trabajar juntos para impulsar las innovaciones e ideas encaminadas a ofrecer alimentos sanos y seguros, así como suministros de agua limpia y renovable, tanto en Oriente Medio como en el resto del mundo.
Al hacerlo, podremos ayudar a desarrollar las tecnologías innovadoras y las alianzas necesarias para garantizar el futuro de nuestras sociedades, la sostenibilidad de nuestras ciudades y la prosperidad de nuestras economías durante las próximas décadas.
[1] www.un.org
[2] www.nationalgeographic.com
[3] www.un.org/waterforlifedecade
[4] www.unwater.org
[9] jwafs.mit.edu
[10] jwafs.mit.edu
[11] jwafs.mit.edu
[12] jwafs.mit.edu
[13] unesdoc.unesco.org
Añadido a dosier de prensa
