La revolución del agua: cómo transformar la gestión urbana ante el cambio climático

La gestión del agua en las ciudades está en un punto de inflexión. La crisis climática, la escasez de recursos y el crecimiento urbano desafían los modelos tradicionales de abastecimiento y saneamiento. En este contexto, la Fundación Innovación Bankinter, en su esfuerzo por divulgar el conocimiento generado en el Future Trends Forum Agua: nuestro recurso vital en jaque, ha organizado el webinar Revolución del Agua: Gestión Urbana frente al Cambio Climático (en inglés) con David Sedlak, referente mundial en la gestión del agua y autor del concepto de la cuarta revolución del agua.

Profesor de Ingeniería Ambiental en la Universidad de California en Berkeley, Sedlak aborda las estrategias y tecnologías que están redefiniendo la resiliencia hídrica en entornos urbanos. Desde la reutilización avanzada hasta las infraestructuras verdes, pasando por la colaboración público-privada, Sedlak ofrece una visión integral de cómo las ciudades pueden adaptarse y garantizar la seguridad hídrica en un futuro incierto.

Además de su labor académica, Sedlak es autor de libros clave en el sector hídrico, como Water 4.0 y Water for All, donde analiza la evolución de los sistemas urbanos de agua y propone soluciones innovadoras para el futuro.

Una sesión imprescindible para comprender cómo la innovación puede transformar la gestión del agua en las ciudades y asegurar su sostenibilidad en el siglo XXI. Si quieres ver el webinar (en inglés), aquí puedes hacerlo:

Webinar Water Revolution: Urban Management in the Face of Climate Change

Durante el webinar, David Sedlak destaca que no existe una única solución para afrontar la crisis del agua. La combinación de enfoques tecnológicos, políticas de gestión eficiente y adaptación de infraestructuras será clave para garantizar la sostenibilidad hídrica en las ciudades del futuro. A lo largo de su intervención, aborda tres grandes estrategias: el uso eficiente del agua, el desarrollo de recursos hídricos no convencionales y la transformación de las infraestructuras urbanas. Estos enfoques, lejos de ser excluyentes, deben integrarse para construir sistemas resilientes capaces de afrontar tanto la escasez como los eventos climáticos extremos.

Uso eficiente del agua antes de nuevas inversiones

Antes de recurrir a tecnologías avanzadas y costosas, la eficiencia en el uso del agua debe ser la primera línea de acción. Sedlak subraya que, en muchos casos, mejorar las infraestructuras existentes y optimizar el consumo puede generar ahorros muy importantes sin necesidad de grandes inversiones.

Uno de los ejemplos más claros es el uso del agua en la agricultura, que representa aproximadamente el 70% del consumo de agua dulce a nivel mundial. Sistemas de riego por goteo y boquillas de aspersión de precisión pueden reducir el consumo de agua en un 20-30% en comparación con los sistemas tradicionales de riego por aspersión. Este tipo de soluciones permiten un uso más eficiente del agua sin comprometer la productividad agrícola.

En el ámbito urbano, las tecnologías de detección de fugas también juegan un papel clave. En ciudades con redes de distribución antiguas, hasta el 30% del agua potable se pierde debido a fugas en tuberías. La implementación de sensores avanzados y sistemas de monitorización en tiempo real podría reducir estas pérdidas drásticamente, mejorando la eficiencia del suministro.

Sedlak insiste en que, antes de destinar grandes recursos a nuevas infraestructuras o tecnologías, es fundamental evaluar las políticas de gestión del agua. Cambios normativos que incentiven el uso eficiente y la reutilización pueden ser tan o más efectivos que una inversión masiva en nuevas plantas de tratamiento o desalación. La combinación de gestión inteligente y tecnologías accesibles permitirá aliviar la presión sobre los recursos hídricos existentes y reducir el riesgo de escasez en el futuro.

Recursos hídricos no convencionales

El cambio climático y el crecimiento urbano están incrementando la presión sobre los sistemas de agua tradicionales. Ante este desafío, Sedlak destaca la importancia de recurrir a fuentes de agua no convencionales como la desalación, la reutilización de agua potable y la captación de aguas subterráneas salobres. Estas tecnologías permiten aumentar la disponibilidad de agua más allá de los recursos hídricos naturales, garantizando un suministro más resiliente y sostenible.

Desalación: más allá de la costa

La desalación es una de las tecnologías más extendidas para generar agua potable en zonas con escasez hídrica. Actualmente, las plantas desalinizadoras abastecen a millones de personas en regiones como España, Australia y Oriente Medio, donde las fuentes de agua dulce son limitadas.

Sedlak explica que la desalación mediante ósmosis inversa ha mejorado significativamente en los últimos 50 años, reduciendo su consumo energético y aumentando su eficiencia. Sin embargo, señala que más del 90% de las plantas desalinizadoras están ubicadas en zonas costeras, lo que limita su aplicación para comunidades situadas lejos del mar. El reto ahora es expandir su uso a regiones interiores utilizando tecnologías de desalinización de aguas subterráneas salobres.

Un caso emblemático es el Proyecto de Río Artificial de Libia, una de las mayores obras hidráulicas del mundo, que suministra 6,5 millones de metros cúbicos de agua al día extrayéndola de un acuífero fósil en el desierto y transportándola a ciudades costeras. A pesar de que este recurso no es renovable, demuestra cómo las aguas subterráneas profundas pueden convertirse en una fuente viable si se desarrollan tecnologías de tratamiento adecuadas.

Fuente: webinar con David Sedlak

En Estados Unidos, el programa CV Salts en California propuso un ambicioso plan de desalación de agua subterránea con una inversión de 11.000 millones de dólares. Sin embargo, el coste del agua resultante era de 2,6 dólares por metro cúbico, cinco veces más caro que la desalación de agua de mar, debido a los altos costes de eliminación de los residuos salinos (salmuera residual). A diferencia de la desalación de agua de mar, donde los residuos pueden devolverse al océano con un impacto relativamente bajo si se hace correctamente, en las plantas del interior no hay una opción sencilla para deshacerse de la salmuera. El plan original del programa CV Salts contemplaba construir una tubería de 450 kilómetros para transportar la salmuera hasta el océano en la bahía de San Francisco, lo que encarecía drásticamente el proceso. Para hacer más viable la desalación de aguas subterráneas en el interior, los investigadores están explorando la valorización de la salmuera, es decir, convertir estos residuos en productos químicos útiles para la industria. Un ejemplo de ello es el trabajo de la Universidad Estatal de Nuevo México, donde se están desarrollando procesos para separar los componentes de la salmuera y producir sustancias como ácido sulfúrico e hidróxido de sodio (sosa cáustica). Estos productos son ampliamente utilizados en la industria, desde el tratamiento de aguas hasta la fabricación de baterías y productos químicos. Si se consigue que este proceso sea económicamente viable, no solo se reducirá el coste de la desalación en zonas del interior, sino que también se podrá generar un mercado para los subproductos de la desalación, haciendo que el proceso sea más sostenible y rentable.

Sedlak subraya que esta es una de las líneas de investigación más prometedoras en la actualidad, ya que permitiría expandir la desalación a regiones alejadas del mar sin generar impactos ambientales significativos. Además, si la valorización de la salmuera se implementa a gran escala, podría cambiar por completo el modelo de costes de la desalación en zonas del interior.

Reutilización de agua potable: una solución ya en marcha

Otra estrategia clave en la gestión del agua es la reutilización de aguas residuales tratadas para el consumo humano. Aunque esta práctica aún se enfrenta a barreras regulatorias y de percepción pública, ciudades como Singapur, Los Ángeles y San Diego han implementado con éxito programas de reutilización indirecta y directa de agua potable.

Un ejemplo destacado es el Sistema de Recarga de Acuíferos de Orange County (California), que trata 280.000 metros cúbicos de aguas residuales al día mediante ósmosis inversa y oxidación avanzada. Este sistema permite devolver el agua purificada a los acuíferos, donde es reutilizada posteriormente para el suministro urbano. El coste de producción es de aproximadamente 0,70 dólares por metro cúbico, lo que lo convierte en una opción competitiva frente a la desalación.

En el futuro, ciudades como San Diego y Los Ángeles planean reutilizar el 100% de sus aguas residuales, eliminando por completo el vertido al océano. Esta tendencia también está ganando tracción en Europa, con proyectos como el planteado en Barcelona.

Captación de agua en edificios y comunidades

El modelo de gestión hídrica está evolucionando hacia enfoques descentralizados, donde las propias infraestructuras urbanas pueden convertirse en fuentes de agua. Ciudades con problemas de escasez, como Bangalore y San Francisco, están promoviendo sistemas de captación y tratamiento de agua a nivel de edificio, permitiendo su reutilización inmediata.

Sedlak explica que los avances en filtración y purificación han hecho posible que incluso el agua reciclada dentro de un edificio pueda ser utilizada para consumo humano. En India, estos sistemas están permitiendo la autosuficiencia hídrica de algunas comunidades, reduciendo su dependencia de fuentes externas. Según Sedlak, estos sistemas pueden amortizarse en menos de 10 años gracias al ahorro en la factura del agua.

Fuente: webinar con David Sedlak

Desalación, reutilización y captación descentralizada deben complementarse para garantizar un suministro seguro y sostenible a largo plazo. Además, el desarrollo de tecnologías más eficientes y modelos de negocio innovadores facilitará la adopción de estas soluciones a gran escala.

En los próximos años, el éxito de estos enfoques dependerá tanto de los avances tecnológicos como de la aceptación pública y el respaldo regulatorio. Ciudades como Los Ángeles y Singapur han demostrado que una buena comunicación y políticas transparentes pueden generar confianza en el agua reciclada, allanando el camino para su implementación en otras regiones.

Rediseño de infraestructuras hídricas: adaptando las ciudades al cambio climático

El cambio climático está alterando los patrones de lluvia en todo el mundo, intensificando tanto los períodos de sequía como los episodios de lluvias torrenciales.

David Sedlak apunta que las infraestructuras hídricas tradicionales, basadas en grandes embalses, presas y canales de distribución, ya no son suficientes para gestionar estos eventos climáticos extremos. La solución no pasa por construir más presas, sino por repensar la forma en que captamos, almacenamos y distribuimos el agua. Para ello, es clave integrar soluciones basadas en la naturaleza, como la recarga de acuíferos y la infraestructura verde, dentro de los sistemas urbanos.

Captación y almacenamiento de agua en ciudades

Uno de los enfoques más prometedores para mejorar la resiliencia hídrica es la recarga de acuíferos mediante el aprovechamiento de aguas pluviales. En regiones con estaciones lluviosas cortas y precipitaciones intensas, como California y España, se pierden grandes volúmenes de agua que no llegan a ser almacenados. La clave está en redirigir estas lluvias hacia los acuíferos subterráneos en lugar de dejarlas fluir sin control.

En California, el programa de recarga de acuíferos mediante inundación controlada en campos agrícolas ha demostrado ser una solución efectiva. Durante la temporada de lluvias, los agricultores permiten que sus terrenos sean inundados temporalmente, lo que facilita la infiltración del agua en el subsuelo. Esta medida ayuda a reabastecer las reservas de agua subterránea a la vez que reduce el riesgo de inundaciones.

Este concepto también está siendo explorado en entornos urbanos. Los Ángeles está desarrollando proyectos de infraestructura verde para capturar y filtrar el agua de tormenta antes de que se pierda en el océano. Un ejemplo es el proyecto en Sun Valley, donde se están construyendo humedales artificiales y estanques de infiltración para captar el agua de lluvia y recargar los acuíferos urbanos.

Fuente: webinar con David Sedlak

Las ciudades tradicionalmente han diseñado sus sistemas de drenaje para evacuar el agua lo más rápido posible, canalizándola hacia ríos o al mar. Sin embargo, este enfoque agrava la escasez hídrica al no permitir que el agua se infiltre en el suelo.

Sedlak destaca que en lugares como la India, donde las lluvias monzónicas han sido una constante a lo largo de la historia, se desarrollaron sistemas de captación y almacenamiento de agua hace siglos, como los pozos escalonados (stepwells) y las galerías de infiltración. Estas infraestructuras, prácticamente olvidadas en la era moderna, podrían ser recuperadas e integradas en las ciudades actuales.

Otro enfoque innovador es la implementación de sistemas de drenaje urbano sostenible (SUDS), que incluyen:

• Jardines de lluvia que absorben el agua de tormenta y reducen la escorrentía superficial.
• Pavimentos permeables, que permiten que el agua de lluvia se infiltre en el suelo en lugar de correr por las calles.
• Depósitos subterráneos, que almacenan el agua de lluvia para su reutilización en riego o consumo no potable.

En Países Bajos, donde las inundaciones han sido históricamente un problema, se están desarrollando plazas inundables, que funcionan como parques en condiciones normales, pero que pueden llenarse de agua durante tormentas intensas, evitando así que las calles y viviendas se inunden.

Uno de los mayores desafíos en la gestión del agua es que, aunque haya lluvias intensas, no siempre ocurren en los lugares y momentos adecuados. Las infraestructuras deben adaptarse para maximizar el almacenamiento del agua disponible. Un ejemplo de este enfoque es la modernización de la gestión de embalses en España y California. En lugar de mantener un sistema de embalses rígidos, se está comenzando a usar modelos predictivos basados en inteligencia artificial y datos climáticos. Esto permite anticipar lluvias y optimizar el almacenamiento, asegurando que haya suficiente capacidad en las presas cuando se producen tormentas, y al mismo tiempo maximizando la captación de agua durante sequías.

En el río Colorado, que abastece de agua a gran parte del suroeste de EE.UU., los embalses han perdido más de la mitad de su capacidad en las últimas décadas debido a la evaporación y la mala gestión de los recursos. En estos casos, la recarga de acuíferos es una alternativa más efectiva que simplemente construir más embalses.

La clave para el futuro del agua en las ciudades no está en elegir entre infraestructuras tradicionales o soluciones basadas en la naturaleza, sino en combinar ambas de manera inteligente.

Las ciudades del futuro deberán integrar sistemas de drenaje urbano sostenible, recarga de acuíferos y tecnologías avanzadas para mejorar la resiliencia hídrica. Este enfoque híbrido permitirá adaptarse al cambio climático, creando entornos urbanos más sostenibles y eficientes en el uso del agua.

Con inversiones en modernización, innovación tecnológica y adaptación de las infraestructuras existentes, es posible transformar nuestras ciudades en modelos de gestión del agua más resilientes, eficientes y sostenibles.

Preguntas y Respuestas (Q&A)

En la parte final del webinar, los asistentes pudieron plantear sus dudas a David Sedlak. Estas fueron algunas de las cuestiones más relevantes:

1. ¿Cómo equilibrar la innovación tecnológica con la equidad social y la resiliencia ecológica?

Sedlak enfatiza que las soluciones deben integrarse en un marco de gobernanza efectiva y gestión integral del agua. La tecnología es clave, pero sin políticas inclusivas y regulaciones adecuadas, no será suficiente para garantizar el acceso equitativo al agua.

2. ¿Cuáles son las tecnologías emergentes clave en la gestión del agua urbana?

Las membranas de ósmosis inversa han revolucionado la desalinización y la reutilización de agua potable. Además, el uso de infraestructuras basadas en la naturaleza y la optimización de los recursos hídricos mediante IA están cambiando el paradigma de la gestión del agua.

3. ¿Es viable fabricar agua a escala industrial en el futuro?

Si bien la captación de agua atmosférica o la generación de agua a partir de hidrógeno son posibilidades, Sedlak señala que la desalinización y la reutilización seguirán siendo las opciones más accesibles y escalables.

4. ¿Cómo aumentar la aceptación pública del agua reciclada?

La clave está en la transparencia y la educación. Ciudades pioneras han logrado la aceptación pública mostrando el proceso de tratamiento y permitiendo a la ciudadanía probar el agua reciclada. En Singapur y Orange County se embotella el agua reciclada y se distribuye al público para demostrar que su calidad es igual o superior a la del agua embotellada convencional «Si la gente la prueba y ve que es igual que el agua embotellada, cambia su percepción», afirma Sedlak.

Próximo evento: Innovación para la sostenibilidad del agua

El ciclo de webinars sobre el agua de la Fundación Innovación Bankinter continúa el 27 de febrero con el evento Sostenibilidad del Agua: Soluciones Tecnológicas para el Futuro. En esta ocasión, se presentarán casos de éxito de dos empresas españolas:

• GENAQ, que desarrolla tecnologías para generar agua potable a partir del aire.
• Jeanologia, pionera en la reducción del uso de agua en la industria textil mediante tecnologías limpias.

Si te interesa el futuro del agua y las soluciones más innovadoras, no te pierdas este nuevo encuentro. Regístrate y sigue explorando cómo la tecnología y la innovación están transformando la gestión hídrica.