В настоящее время, по данным Всемирной организации здравоохранения, треть населения мира не имеет доступа к безопасной питьевой воде . Недавние исследования показывают, что к 2030 году половина населения будет лишена доступа к ней, а спрос на воду превысит предложение более чем на 40% (ООН, 2015). К 2050 году потребность станет ещё более очевидной: спрос вырастет на 55% , а население мира достигнет 9 миллиардов человек (ОЭСР, 2013).
По оценкам, 97,5% мировых запасов воды солёные и непригодны для непосредственного потребления или орошения сельскохозяйственных культур. Из 2,5% пресной воды 69% труднодоступны и сосредоточены в ледниках, 30% — это подземные воды (находящиеся в водоносных горизонтах), и лишь 1% находится в реках (ANA, 2018).
Отсутствие доступа к воде и её низкое качество подчёркивают проблемы общественного здравоохранения в уязвимых регионах: 1,8 миллиарда человек потребляют воду из незащищённых источников . Более 80% сточных вод, образующихся в результате деятельности человека, включая бытовые стоки, сбрасываются в окружающую среду без очистки или повторного использования (ООН, 2018).
Данные ЮНИСЕФ, представленные в 2013 году, свидетельствуют о том, что около 3,5 миллионов смертей во всем мире вызваны заболеваниями, связанными с плохим качеством воды , такими как холера, амебиаз, гепатит А и острые диарейные заболевания. Исследования ЮНИСЕФ, проведенные в 2015 году, показали, что более 180 миллионов человек не имеют доступа к базовым услугам питьевого водоснабжения в странах, находящихся в состоянии постоянных конфликтов, таких как Сирия, Йемен, Нигерия, Сомали и Южный Судан.
Промышленный сектор отвечает за использование 20% водных ресурсов , при этом на производство продуктов питания, напитков, бумаги, целлюлозы, металлургии, химикатов и биотоплива приходится 85% промышленного забора воды (ANA, 2017). Потребности производственного сектора в воде еще больше возрастут в ближайшие десятилетия, поскольку ожидается, что глобальный спрос на воду со стороны этого сектора увеличится примерно на 400% к 2050 году. Во всем мире значительный рост спроса на воду ожидается для фармацевтической и пищевой промышленности, согласно данным, собранным ЮНЕСКО в 2017 году. В Бразилии в настоящее время каждую секунду из рек забирается 2,3 миллиона литров воды для промышленного использования , большая часть которой используется для производства напитков, продуктов питания и косметики.
Однако в сельскохозяйственном секторе ситуация ещё более очевидна: этот сектор является основным источником забора воды в мире, на его долю приходится 70% от общего объёма потребляемой воды (Национальная конфедерация промышленности, 2016). Хотя Бразилия занимает четвёртое место в мире по производству зерна, она также является вторым по величине экспортёром в мире, занимая 19% мирового рынка. Согласно исследованию, проведённому Бразильской корпорацией сельскохозяйственных исследований (Embrapa), в ближайшие пять лет Бразилия может стать крупнейшим мировым экспортёром зерна. В настоящее время страна уже производит достаточно продовольствия, чтобы прокормить более 800 миллионов человек по всему миру.
Таким образом, интеллектуальное управление водными ресурсами в агропромышленном секторе помогает минимизировать потребление воды для производства продовольствия и оптимизировать урожайность сельскохозяйственных культур, что делает его перспективным как устойчивым и экономичным решением, а также приносит пользу здоровью человека и окружающей среды.
Тем не менее, в контексте сельскохозяйственного производства на рынке уже существуют различные технологии, направленные на улучшение управления водными ресурсами: первым примером являются системы сбора дождевой воды , то есть большие конструкции, образованные цистернами, в которых собирается вода, которая может или не может быть впоследствии отфильтрована с использованием традиционных методов удаления примесей с использованием нейтрализующих агентов, таких как активированный уголь или ультрафиолетовое излучение, а затем хранится и распределяется по всей территории.
Второй подход предполагает крупномасштабные проекты по отводу воды из рек, озер и лагун , которые в первую очередь приносят пользу крупным производителям, но также приводят к обезлесению, опустыниванию и утрате биоразнообразия. Этот сегмент также включает строительство плотин – сооружений, перегораживающих поток воды и создающих искусственный водоем для водоснабжения.
Третья технология — это устройства для опреснения морской и солоноватой воды , которые могут быть полезны для объектов в прибрежных районах страны. Опреснение уже практикуется в богатых странах, таких как Саудовская Аравия, Объединённые Арабские Эмираты, США, Испания, Кувейт и Япония. Существующие процессы опреснения можно разделить на следующие категории: дистилляция, вымораживание, электродиализ и обратный осмос.
В процессе дистилляции вода нагревается до точки кипения, а пар затем поступает в конденсатор, отделяя чистую воду от солей, оставшихся в исходной емкости. Аналогично, процесс замораживания включает охлаждение воды, и из-за разницы в температурах замерзания чистого вещества и его раствора соли отделяются от воды. Электродиализ, с другой стороны, представляет собой процесс разделения ионов (анионов и катионов) из водных растворов в присутствии электрического поля через полупроницаемую мембрану, отделяя от воды только соли. Наконец, обратный осмос происходит благодаря давлению и присутствию полупроницаемой мембраны, которая удерживает растворенное вещество. Этот процесс, помимо удаления солей из воды, также уничтожает грибки, бактерии и вирусы.
Наконец, четвёртая возможность — использование интеллектуальных систем орошения , технология, направленная на контролируемую подачу воды непосредственно к корням растений путём капельного полива под давлением в подземных трубах. Это гарантирует, что растения будут получать воду в нужном месте, в нужное время и с необходимым расходом, что повышает качество урожая и сокращает потери воды.
Движимая глубоким чувством ответственности за окружающую среду, компания Quasar Space предлагает решения, направленные на сокращение потребления воды как крупными, так и мелкими производителями. Благодаря нашей Cygnus и дистанционному мониторингу с помощью спутниковых снимков мы оцениваем количество и качество воды в почве, что позволяет нам выявлять нехватку и утечки воды, а также измерять объем воды, необходимый для полива каждого участка земли в заданное время. Одновременно с этим, использование специализированных устройств позволяет реализовать интеллектуальный режим орошения: помимо измерения расхода воды, оборудование использует данные, собранные Cygnus и спутниками, для точного автономного полива почвы.