El uso inteligente del agua contra los incendios de interfaz

La escasez de agua aumenta en muchos países europeos, impulsada sobre todo por la crisis climática y por la creciente demanda de agua en las zonas urbanas. Dentro del marco general de gestión sostenible del agua de la UE, el ciclo del agua de GUARDIAN se desarrolla y se aplica para combatir los incendios forestales en la interfaz urbano-forestal de La Vallesa mediante los principios de la economía circular y soluciones tecnológicas novedosas. El suministro de agua para la prevención, la preextinción y el ataque directo se está diseñando para lograr un uso óptimo y eficiente del agua que reduzca el riesgo de incendio en la interfaz.

El agua, el bien más preciado para la humanidad

El agua es un bien valioso y un recurso escaso en muchos países. Aunque gran parte de nuestro planeta está cubierta de agua, se trata sobre todo de agua salada (97 %), y solo el 3 % restante es agua dulce que cubre las necesidades de las personas y los seres vivos. Además, solo un tercio de esta pequeña parte es agua superficial o subterránea disponible para su uso.

La crisis climática, que provoca fenómenos meteorológicos extremos, tiene un impacto negativo directo en la calidad y la disponibilidad del agua. A ello se suma una creciente demanda mundial de agua potable, sobre todo en las zonas urbanas, lo que desequilibra por completo el balance hídrico general.

La Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) calcula que alrededor de un tercio de la UE sufre estrés hídrico permanente o temporal. Sin duda, los países mediterráneos están expuestos con frecuencia a periodos de sequía severa en verano. Sin embargo, la escasez de agua ya empieza a ser un problema en latitudes septentrionales (por ejemplo, en el Reino Unido y Alemania). En el siguiente enlace puede consultarse un análisis completo de la AEMA sobre las necesidades de agua y la presión ambiental asociada en el contexto europeo. ¡Echa un vistazo a las estadísticas y navega por los mapas interactivos!

Fuente: Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA), «Water use and environmental pressures».

Agua para combatir los incendios forestales: ¡usémosla con cabeza!

Los europeos utilizan cada año miles de millones de metros cúbicos de agua no solo para beber y para las necesidades domésticas, sino también para la agricultura, la industria, el comercio, el turismo y el ocio.

Entre los usos del agua también está la extinción de incendios, ya sean industriales, urbanos o forestales. De hecho, el agua es el agente extintor más utilizado, porque es fácil de usar y de transportar, y está más disponible y es más barata que otros agentes extintores. Pero, sobre todo, el agua actúa de muchas formas distintas y complementarias cuando se aplica sobre el fuego:

• Enfriamiento: las características térmicas del agua son excelentes para extraer calor de las llamas, de los productos calientes y de los combustibles calientes. El cambio de fase de líquido a vapor es especialmente eficaz para extraer energía térmica.
• Sofocación: al evaporarse, el agua multiplica su volumen por 1700, lo que desplaza el oxígeno del foco del incendio e interrumpe la combustión.
• Eliminación del combustible: el agua contribuye a diluir algunos combustibles líquidos y, si se aplica a alta presión, puede ayudar a dispersar los combustibles sólidos por impacto mecánico.

Además, el agua absorbe eficazmente la radiación térmica. Por ello, en un escenario de incendio, humedecer previamente los combustibles adyacentes ayuda a controlar la propagación del fuego, ya que actúa como sumidero de calor que retrasa la ignición o incluso la evita.

Todos estos mecanismos actúan a la vez cuando el agua se encuentra con un incendio forestal. El agua aplicada directamente sobre el frente del incendio enfría y sofoca la zona del fuego y, si se aplica con la fuerza suficiente, ayuda a separar las llamas del combustible disponible.

Sin embargo, en la lucha contra los incendios forestales, el papel global del agua merece un análisis más detenido. Es bien sabido que el contenido de humedad del combustible (es decir, la cantidad de agua presente en la vegetación) desempeña un papel clave en el proceso de ignición. Cuanta más humedad contiene el combustible, mayor es la energía necesaria para que se produzca la ignición, ¡hasta el punto de que la humedad puede llegar a inhibir por completo la combustión!

Además, también es crucial el efecto del agua presente sobre la superficie del combustible como resultado de una humectación en condiciones de preextinción. Como señala el doctor Joe Urbas, investigador de la Universidad de Carolina del Norte (EE. UU.), se ha comprobado que humedecer previamente la vegetación ornamental es eficaz y se recomienda como opción viable para evitar que los incendios de interfaz urbano-forestal se propaguen a las edificaciones. El Dr. Urbas nos da la clave para entender el funcionamiento del riego en condiciones de preextinción en su contribución a la Encyclopedia of Wildfires and Wildland-Urban Interface fires:

La humectación previa aprovecha el calor de evaporación del agua para mantener la temperatura de los combustibles cubiertos de agua, de una u otra forma, por debajo o en torno a los 100 ºC […] Por tanto, la cantidad de agua presente en los combustibles en el momento en que empiezan a notarse los efectos del fuego determinará en cierta medida cuánto tiempo podrán resistir la ignición

En resumen, en la gestión de los incendios forestales en la interfaz urbano-forestal, el agua puede utilizarse con distintos fines en distintas fases:

• Riego preventivo: para aumentar la humedad del combustible en cualquier momento de la temporada de incendios.
• Humectación de preextinción: para cubrir el combustible durante la fase de preparación, cuando se declara un incendio en las proximidades.
• Ataque directo: agua aplicada directamente sobre el frente del incendio, como operación de respuesta.

Tres opciones distintas y complementarias, con objetivos concretos diferentes y aplicables en distintas fases de la gestión del fuego (véase el Journal 1 para recordar el concepto de gestión integral de incendios), frente al enfoque clásico de combatir el fuego solo cuando ya está ahí.

En el artículo web 1 intenté dejar claro que protegernos de los incendios en la interfaz con las zonas urbanas no es responsabilidad exclusiva de los bomberos (encargados del ataque directo en caso de incendio). Ahora, los retos para los responsables de la toma de decisiones y los profesionales que trabajan en la interfaz son: 1) aprender a utilizar con acierto estas distintas opciones mediante una estrategia integrada de resiliencia frente al fuego; 2) construir infraestructuras hidráulicas capaces de aplicar soluciones de riego con un diseño óptimo, y 3) plantear un ciclo del agua sostenible que ajuste la disponibilidad de agua a las necesidades.

¿Es un desafío? Sin duda, pero es factible con el enfoque adecuado, ¡como el que sigue GUARDIAN! GUARDIAN se apoya en los principios de gestión sostenible del agua como piedra angular del proyecto integrado de defensa resiliente frente al fuego en la zona de interfaz de Riba-roja de Túria y Paterna. ¡Veamos cómo pueden ayudarnos los principios de la economía circular en esta tarea!

Gestión del agua y economía circular: ¡surgen oportunidades comunes!

El enfoque de gestión del agua de la UE debe diseñarse y regirse necesariamente de forma que anime a los Estados miembros a aplicar prácticas sostenibles y a mejorar la eficiencia del suministro y el uso del agua de acuerdo con los principios de la economía circular.

La gestión sostenible del agua puede lograrse aplicando los conceptos de la economía circular de distintas maneras. El libro blanco sobre agua y economía circular explica los fundamentos para combinar la gestión del agua con las buenas prácticas de economía circular y ofrece ejemplos sólidos relativos a distintos usos del agua y fases del ciclo, por ejemplo:

• Optimización de la reutilización del agua y del uso de la energía
• Captura de sustancias químicas y nutrientes procedentes de la escorrentía o de la biomasa residual
• Reutilización de efluentes depurados
• Aprovechamiento de los subproductos del tratamiento de las aguas grises

Ahora la pregunta es: ¿cómo podemos aplicar este enfoque a nuestro problema de gestión de los incendios de interfaz y de gestión del agua?

El concepto general de GUARDIAN se basa en los principios de la economía circular mediante el uso de agua regenerada para la prevención y la extinción de incendios forestales y el mantenimiento de los ecosistemas. El catedrático Francesc Hernández (Universitat de València), encargado de validar el retorno económico y la eficiencia de GUARDIAN, lo expresa con total claridad en una entrevista reciente (en español):

La reutilización es puro sentido común. Es lo razonable, pero hay que llevarlo a la práctica. No debemos quedarnos únicamente con el concepto sino contribuir a su implementación

GUARDIAN es un ejemplo destacado de aplicación práctica de una solución de gestión y uso del agua para combatir los incendios forestales basada en la economía circular. Veámoslo con más detalle…

El ciclo del agua en el proyecto GUARDIAN

La estrategia general en la que se basa el proyecto GUARDIAN consiste en el uso de agua regenerada para aumentar la resiliencia de la interfaz urbano-forestal frente al fuego, mediante una infraestructura de riego preventivo, de preextinción y de extinción vinculada a la estación depuradora de aguas residuales del municipio. La siguiente figura muestra las fases básicas que contempla el ciclo del agua de GUARDIAN:

• Diseño tecnológico: la solución de GUARDIAN se basa en la investigación, el desarrollo y la innovación punteros en tratamiento del agua. Adaptando soluciones de anteriores proyectos europeos (el proyecto AWARE del Programa LIFE), GUARDIAN aplica una tecnología avanzada de tratamiento del agua para eliminar microcontaminantes orgánicos, procedentes sobre todo de los plaguicidas.
• Tratamiento del agua: esta solución innovadora se implantará en la estación regeneradora de agua (ERA), acoplada como tratamiento terciario a la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) existente Camp de Túria II, en Riba-roja de Túria, de la que se tomarán los efluentes secundarios como agua de entrada.
• Distribución del agua: el agua se distribuirá mediante una infraestructura hidráulica específica (conducciones, estaciones de bombeo, depósitos, etc.) que la llevará hasta la zona de interfaz de La Vallesa. El agua se aplicará mediante cañones de alta presión (sobre trípodes o sobre torres, según su uso final).
• Control del uso del agua: el riego de GUARDIAN se programará de forma inteligente mediante el seguimiento de variables clave del estado de la vegetación y del ambiente, a través de servicios de predicción meteorológica y de una red de sensores desplegada sobre el terreno que forma parte del sistema de mando y control (CCS, por sus siglas en inglés) de GUARDIAN.
• Consumo de agua: GUARDIAN suministrará agua a la zona de interfaz de La Vallesa (riego preventivo, humectación de preextinción y ataque directo) en distintas fases, con el caudal y la duración que determinen las señales del CCS conectadas a los dispositivos electrónicos de control del agua.
• Reutilización del agua: el excedente de agua regenerada tendrá un uso secundario para mejorar la calidad de los ecosistemas del humedal de La Vallesa, que actualmente se alimenta con aportes de agua de mala calidad.

¡No te pierdas las próximas publicaciones y journals de GUARDIAN, donde analizaremos en detalle todos estos elementos!