L'ús intel·ligent de l'aigua contra els incendis d'interfície

L'escassetat d'aigua augmenta en molts països europeus, impulsada sobretot per la crisi climàtica i per la demanda creixent d'aigua a les zones urbanes. Dins del marc general de gestió sostenible de l'aigua de la UE, el cicle de l'aigua de GUARDIAN es desenvolupa i s'aplica per combatre els incendis forestals a la interfície urbana-forestal de La Vallesa mitjançant els principis de l'economia circular i solucions tecnològiques innovadores. El subministrament d'aigua per a la prevenció, la preextinció i l'atac directe s'està dissenyant per aconseguir un ús òptim i eficient de l'aigua que redueixi el risc d'incendi a la interfície.

L'aigua, el bé més preuat per a la humanitat

L'aigua és un bé preciós i un recurs escàs en molts països. Tot i que una gran part del nostre planeta està coberta d'aigua, es tracta principalment d'aigua salada (97%), i només el 3% restant és aigua dolça que cobreix les necessitats de les persones i dels éssers vius. A més, només 1/3 d'aquesta part residual és aigua superficial o subterrània disponible per ser utilitzada.

La crisi climàtica, que provoca fenòmens meteorològics extrems, té un impacte negatiu directe en la qualitat i la disponibilitat de l'aigua. A més, la demanda mundial creixent d'aigua potable, sobretot a les zones urbanes, fa que el balanç hídric global estigui totalment desequilibrat.

L'Agència Europea de Medi Ambient (AEMA) estima que aproximadament 1/3 de la UE pateix estrès hídric permanent o temporal. Certament, els països mediterranis estan sovint exposats a períodes de sequera greus a l'estiu. Tanmateix, l'escassetat d'aigua ja comença a ser un problema en latituds septentrionals (per exemple, al Regne Unit i a Alemanya). A l'enllaç següent trobaràs una anàlisi completa, feta per l'AEMA, de les necessitats d'aigua i de la pressió ambiental associada en el context europeu. Consulta'n les estadístiques i navega pels mapes interactius!

Font: Agència Europea de Medi Ambient (AEMA), «Water use and environmental pressures».

Aigua per combatre els incendis forestals: fem-ne un ús assenyat!

Els europeus utilitzen milers de milions de metres cúbics d'aigua cada any, no només per beure i per a les necessitats domèstiques, sinó també per a l'agricultura, la indústria, el comerç, el turisme i l'oci.

Entre els usos de l'aigua també hi ha l'extinció d'incendis, ja siguin industrials, urbans o forestals. De fet, l'aigua és l'agent extintor més utilitzat, ja que és fàcil d'utilitzar i de transportar, i és més accessible i econòmica que altres agents extintors. Però, sobretot, l'aigua actua de moltes maneres diferents i complementàries quan s'aplica sobre el foc:

• Refredament: les característiques tèrmiques de l'aigua són excel·lents per extreure calor de les flames, dels productes calents i dels combustibles calents. El canvi de fase de líquid a vapor és especialment eficaç per extreure energia tèrmica.
• Sufocació: en evaporar-se, l'aigua experimenta una expansió de volum de 1.700 vegades, que desplaça l'oxigen de l'escenari de l'incendi i interromp la combustió.
• Eliminació del combustible: l'aigua contribueix a diluir alguns combustibles líquids i, si s'aplica a alta pressió, pot ajudar a dispersar els combustibles sòlids per impacte mecànic.

A més, l'aigua absorbeix eficaçment la radiació tèrmica. Per tant, en un escenari d'incendi, humitejar prèviament els combustibles adjacents ajuda a controlar la propagació del foc, ja que proporciona un dissipador de calor que retarda la ignició o fins i tot l'evita.

Tots aquests mecanismes actuen conjuntament quan l'aigua es troba amb un incendi forestal. L'aigua aplicada directament sobre el front de l'incendi refredarà i sufocarà l'escenari de l'incendi i, si s'aplica amb prou impuls, ajudarà a separar les flames del combustible disponible.

Tanmateix, quan es tracta de combatre incendis forestals, el paper global de l'aigua mereix una anàlisi més detallada. És ben sabut que el contingut d'humitat del combustible (és a dir, la quantitat d'aigua present a la vegetació) té un paper clau en el procés d'ignició. Com més humitat conté el combustible, més energia cal perquè s'encengui, fins a un punt en què la quantitat d'humitat pot inhibir totalment la combustió!

A més, l'efecte de l'aigua present sobre la superfície del combustible com a resultat d'una operació d'humectació en condicions de preextinció també és crucial. Com afirma l'investigador de la Universitat de Carolina del Nord (EUA) Dr. Joe Urbas, s'ha comprovat que humitejar prèviament la vegetació ornamental és eficaç, i es recomana com una opció viable per evitar que els incendis d'interfície urbana-forestal (WUI) s'estenguin a les edificacions. El Dr. Urbas ens dona la clau per entendre el funcionament del reg en condicions de preextinció en la seva contribució a l'Encyclopedia of Wildfires and Wildland-Urban Interface fires:

La humectació prèvia aprofita la calor d'evaporació de l'aigua per mantenir la temperatura dels combustibles coberts d'aigua, d'una manera o una altra, per sota dels 100 ºC o al voltant d'aquesta xifra […] Per tant, la quantitat d'aigua present en els combustibles en el moment en què comencen a notar-se els efectes del foc determinarà en certa mesura quant de temps podran resistir la ignició

En poques paraules, en la gestió dels incendis forestals a la interfície urbana-forestal, l'aigua es pot utilitzar amb finalitats diferents en diferents fases:

• Reg preventiu: per augmentar la humitat del combustible en qualsevol moment de la temporada d'incendis,
• Humectació de preextinció: per cobrir el combustible durant la fase de preparació, en cas que es declari un incendi a prop,
• Atac directe: aigua aplicada directament al front de l'incendi, com a operació de resposta.

Tres opcions diferents i complementàries, amb objectius particulars diferents i aplicables en diferents fases de la gestió dels incendis (consulta el Journal 1 per recordar el concepte de gestió integral d'incendis), en lloc de l'enfocament clàssic de combatre el foc només quan ja és allà!

A l'article web 1 vaig intentar deixar clar que protegir-nos dels incendis a la interfície amb les zones urbanes no és responsabilitat exclusiva dels bombers (responsables de l'atac directe en cas d'incendi). Ara, els reptes per als responsables de la presa de decisions i per als professionals que treballen a la interfície urbana-forestal són: 1) aprendre a utilitzar aquestes diferents opcions amb bon criteri mitjançant una estratègia integrada de resiliència davant el foc, 2) construir infraestructures hidràuliques capaces d'aplicar solucions de reg amb un disseny òptim i 3) plantejar un cicle de l'aigua sostenible que ajusti la disponibilitat d'aigua a les necessitats.

Un repte? Sens dubte, però factible amb l'enfocament adequat, com el que segueix GUARDIAN! GUARDIAN es basa en principis de gestió sostenible de l'aigua com a pedra angular del projecte integrat de defensa resilient contra els incendis a la zona d'interfície de Riba-roja de Túria i Paterna. Vegem com ens poden ajudar en aquesta tasca els principis de l'economia circular!

Gestió de l'aigua i economia circular: sorgeixen oportunitats comunes!

L'enfocament de la UE en matèria de gestió de l'aigua s'ha de dissenyar i governar necessàriament de manera que animi els estats membres a aplicar pràctiques sostenibles i a millorar l'eficiència en el subministrament i l'ús de l'aigua d'acord amb els principis de l'economia circular.

La gestió sostenible de l'aigua es pot aconseguir aplicant els conceptes de l'economia circular de diverses maneres. El llibre blanc sobre l'aigua i l'economia circular explica els fonaments per combinar la gestió de l'aigua i les bones pràctiques de l'economia circular, amb exemples sòlids relatius a diferents usos de l'aigua i etapes del cicle, com ara:

• L'optimització per a la reutilització de l'aigua i l'ús de l'energia
• La captura de productes químics i nutrients de l'escolament o de la biomassa residual
• La reutilització d'efluents tractats
• L'obtenció de valor dels subproductes del tractament d'aigües grises

Ara la pregunta és: com podem aplicar aquest enfocament al nostre problema de gestió d'incendis d'interfície i de gestió de l'aigua?

El concepte general de GUARDIAN es basa en els principis de l'economia circular i utilitza aigua regenerada per a la prevenció i l'extinció d'incendis forestals i per al manteniment dels ecosistemes. El professor Francesc Hernández (Universitat de València), responsable de validar el retorn econòmic i l'eficiència de GUARDIAN, ho expressa molt clarament en una entrevista recent (en castellà):

La reutilització és pur sentit comú. És el que és raonable, però cal portar-ho a la pràctica. No ens hem de quedar només amb el concepte, sinó contribuir a aplicar-lo

GUARDIAN és un exemple destacat d'aplicació pràctica d'una solució de gestió i ús de l'aigua per combatre els incendis forestals basada en l'economia circular. Vegem-ho amb més detall…

El cicle de l'aigua en el projecte GUARDIAN

L'estratègia global en què es basa el projecte GUARDIAN consisteix a utilitzar aigua regenerada per augmentar la resiliència davant els incendis d'interfície, amb una infraestructura de reg preventiu, de preextinció i d'extinció connectada a l'estació depuradora d'aigües residuals del municipi. La figura següent mostra les etapes bàsiques del cicle de l'aigua de GUARDIAN:

• Disseny tecnològic: la solució de GUARDIAN es basa en la recerca, el desenvolupament i la innovació d'avantguarda en el tractament de l'aigua. Adaptant solucions de projectes europeus anteriors (programa LIFE, AWARE), GUARDIAN implanta una tecnologia avançada de tractament de l'aigua per eliminar microcontaminants orgànics, procedents principalment de pesticides.
• Tractament de l'aigua: aquesta solució innovadora s'implantarà a l'estació regeneradora d'aigua (ERA), acoblada com a tren de tractament terciari a l'estació depuradora d'aigües residuals (EDAR) existent Camp de Túria II, a Riba-roja de Túria, de la qual es prendran els efluents secundaris com a entrada.
• Distribució de l'aigua: l'aigua es distribuirà per mitjà d'una infraestructura hidràulica específica (canonades, estacions de bombament, dipòsits, etc.) que la conduirà fins a la zona d'interfície urbana-forestal de La Vallesa. L'aigua s'aplicarà amb canons d'alta pressió (sobre trípodes o torres, segons l'ús final).
• Control de l'ús de l'aigua: el reg de GUARDIAN es programarà de manera intel·ligent mitjançant el seguiment de variables d'estat clau de la vegetació i de l'ambient, a partir de serveis de predicció meteorològica i d'una xarxa de sensors desplegats sobre el terreny que conformen el sistema global de control i comandament (CCS) de GUARDIAN.
• Consum d'aigua: GUARDIAN subministrarà aigua a la zona d'interfície de La Vallesa (reg preventiu, humectació de preextinció i atac directe) en diferents fases, cabals i durades segons els senyals del CCS connectats als dispositius electrònics de control de l'aigua.
• Reutilització de l'aigua: l'aigua regenerada sobrant tindrà un ús secundari per millorar la qualitat dels ecosistemes de la zona humida de La Vallesa, que actualment s'alimenta amb aportacions d'aigua de mala qualitat.

No et perdis les properes publicacions i els journals de GUARDIAN, on analitzarem amb detall tots aquests elements!