Laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation hat derzeit ein Drittel der Weltbevölkerung keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser . Aktuelle Studien zeigen, dass bis 2030 die Hälfte der Weltbevölkerung keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser haben wird, da der Wasserbedarf das Angebot um mehr als 40 % übersteigen wird (UN, 2015). Bis 2050 wird der Bedarf noch deutlicher werden, da der Bedarf um 55 % steigen wird , während die Weltbevölkerung 9 Milliarden Menschen erreichen wird (OECD, 2013).
Schätzungsweise 97,5 % des weltweiten Wassers sind salzig und weder für den direkten Verbrauch noch für die Bewässerung von Nutzpflanzen geeignet. Von den 2,5 % Süßwasser sind 69 % schwer zugänglich und in Gletschern konzentriert, 30 % sind Grundwasser (in Grundwasserleitern gespeichert) und nur 1 % kommt in Flüssen vor (ANA, 2018).
Der Mangel an Zugang und Wasserqualität verdeutlicht die Herausforderungen für die öffentliche Gesundheit in gefährdeten Gebieten: 1,8 Milliarden Menschen verbrauchen Wasser aus ungeschützten Quellen . Mehr als 80 % des durch menschliche Aktivitäten erzeugten Abwassers – einschließlich Haushaltsabwässern – wird ohne Behandlung oder Wiederverwendung in die Umwelt eingeleitet (UN, 2018).
Laut UNICEF-Daten aus dem Jahr 2013 sind weltweit etwa 3,5 Millionen Todesfälle auf Krankheiten zurückzuführen, die auf schlechte Wasserqualität zurückzuführen sind , darunter Cholera, Amöbenruhr, Hepatitis A und akute Durchfallerkrankungen. Studien von UNICEF aus dem Jahr 2015 zeigten, dass in Ländern mit anhaltenden Konflikten wie Syrien, Jemen, Nigeria, Somalia und Südsudan über 180 Millionen Menschen keinen Zugang zu einer grundlegenden Trinkwasserversorgung haben.
Der Industriesektor verbraucht 20 % der Wasserressourcen , wobei 85 % der industriellen Wasserentnahme auf die Bereiche Nahrungsmittelherstellung, Getränke, Papier, Zellstoff, Metallurgie, Chemie und Biokraftstoffe entfallen (ANA, 2017). Der Wasserbedarf des Produktionssektors wird in den kommenden Jahrzehnten sogar noch höher sein, da der globale Wasserbedarf dieses Sektors bis 2050 voraussichtlich um etwa 400 % steigen wird. Weltweit wird der Wasserbedarf der Pharma- und Nahrungsmittelindustrie laut Daten der UNESCO aus dem Jahr 2017 erheblich steigen. In Brasilien werden den Flüssen derzeit pro Sekunde 2,3 Millionen Liter Wasser für die industrielle Nutzung entnommen , der Großteil davon wird für die Herstellung von Getränken, Nahrungsmitteln und Kosmetika verwendet.
Noch deutlicher sind die Daten im Agrarsektor: Er ist mit 70 % der weltweit verbrauchten Wassermenge die Hauptquelle des Wasserverbrauchs (National Confederation of Industries, 2016). Brasilien ist zwar der viertgrößte Getreideproduzent, aber mit einem internationalen Marktanteil von 19 % der zweitgrößte Getreideexporteur der Welt. Und laut einer Studie der brasilianischen Agrarforschungsgesellschaft Embrapa könnte Brasilien in den nächsten fünf Jahren zum weltgrößten Getreideexporteur werden. Schon heute produziert das Land genug Nahrungsmittel, um mehr als 800 Millionen Menschen weltweit zu ernähren.
Somit trägt ein intelligentes Wasserressourcenmanagement im Agrarsektor dazu bei, den Wasserverbrauch für die Nahrungsmittelproduktion zu minimieren und die Ernteerträge zu optimieren. Damit ist es eine vielversprechende nachhaltige und wirtschaftliche Lösung und bringt gleichzeitig Vorteile für die Gesundheit von Mensch und Umwelt.
Auch im Kontext der landwirtschaftlichen Produktion gibt es bereits verschiedene Technologien auf dem Markt, die auf eine Verbesserung des Wassermanagements abzielen: Das erste Beispiel sind Regenwassersammelsysteme , d. h. große Strukturen, die aus Zisternen bestehen, in denen Wasser gesammelt wird. Dieses wird anschließend gegebenenfalls mit herkömmlichen Methoden gefiltert, bei denen Verunreinigungen mithilfe von Neutralisationsmitteln – wie Aktivkohle oder UV-Licht – entfernt und dann gespeichert und auf dem gesamten Grundstück verteilt.
Ein zweiter Ansatz umfasst groß angelegte Umleitungsprojekte für Flüsse, Seen und Lagunen , die vor allem Großproduzenten zugutekommen, aber auch zu Abholzung, Wüstenbildung und Verlust der Artenvielfalt führen. Zu diesem Segment gehört auch der Bau von Staudämmen, d. h. Bauwerken quer zum Wasserlauf, die ein künstliches Reservoir zur Versorgung des Grundstücks schaffen.
Eine dritte Technologie sind Meer- und Brackwasserentsalzungsanlagen , die den Küsten des Landes zugutekommen können. Entsalzung wird bereits in überwiegend wohlhabenden Ländern wie Saudi-Arabien, den Vereinigten Arabischen Emiraten, den USA, Spanien, Kuwait und Japan praktiziert. Bestehende Entsalzungsverfahren lassen sich in folgende Kategorien unterteilen: Destillation, Gefrieren, Elektrodialyse und Umkehrosmose.
Beim Destillationsprozess wird Wasser bis zum Siedepunkt erhitzt. Der Dampf wird dann durch einen Kondensator geleitet, der das reine Wasser von den im Originalbehälter verbleibenden Salzen trennt. Beim Gefrierprozess wird das Wasser ebenfalls abgekühlt, und aufgrund des unterschiedlichen Gefrierpunkts zwischen der reinen Substanz und ihrer Lösung werden die Salze vom Wasser getrennt. Bei der Elektrodialyse hingegen werden Ionen (Anionen und Kationen) in Gegenwart eines elektrischen Felds durch eine semipermeable Membran aus wässrigen Lösungen abgetrennt, sodass nur die Salze vom Wasser getrennt werden. Die Umkehrosmose schließlich erfolgt durch Druck und das Vorhandensein einer semipermeablen Membran, die den gelösten Stoff zurückhält. Bei diesem Prozess werden nicht nur Salze aus dem Wasser entfernt, sondern auch Pilze, Bakterien und Viren beseitigt.
Eine vierte Möglichkeit besteht schließlich in der Nutzung intelligenter Bewässerungssysteme . Dabei handelt es sich um eine Technik, die das Wasser kontrolliert und direkt an die Wurzeln der Pflanzen leitet. Dazu wird das unter Druck in unterirdischen Rohren gespeicherte Wasser tropfenweise zugeführt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Pflanzen am richtigen Ort, zur richtigen Zeit und mit der erforderlichen Durchflussrate bewässert werden. Dies verbessert die Qualität der Pflanzen und reduziert die Wasserverschwendung.
Angetrieben von einem starken Umweltbewusstsein Quasar Space Lösungen zur Reduzierung des Wasserverbrauchs für große und kleine Produzenten. Mithilfe unserer Cygnus -Sensoren und der Fernüberwachung per Satellitenbild ermitteln wir die Wassermenge und -qualität im Boden. So können wir Wasserknappheit und -lecks erkennen und die benötigte Wassermenge für die Bewässerung jedes einzelnen Grundstücks zu einem bestimmten Zeitpunkt messen. Gleichzeitig ermöglicht der Einsatz spezieller Geräte die Umsetzung eines intelligenten Bewässerungssystems: Die Geräte messen nicht nur den Wasserverbrauch, sondern nutzen auch die von Cygnus und Satelliten gesammelten Daten, um den Boden autonom und präzise zu bewässern.