La 'infraestructura gris' no podrá satisfacer las necesidades futuras de almacenamiento de agua

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Un nuevo estudio mapea cómo dependen los sistemas energéticos y alimentarios del agua almacenada para generar energía hidroeléctrica y abastecer el riego. Las represas y embalses no podrán satisfacer la demanda en las décadas venideras.

Represa de Holyoke, en Estados Unidos. Photo by American Public Power Association on Unsplash

A medida que aumente la demanda de alimentos y energía, el agua será más valiosa que en la actualidad. Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Stanford proporciona una visión global, la primera en su tipo, del papel que desempeñan las represas y embalses en el suministro de almacenamiento de agua, y revela que la llamada infraestructura gris no será suficiente para satisfacer las demandas futuras de energía hidroeléctrica y riego agrícola. El análisis, publicado esta semana en Renewable and Sustainable Energy Reviews, subraya la necesidad de explorar alternativas del lado de la demanda y la oferta, como otras fuentes de energía renovables y enfoques basados en la naturaleza para el almacenamiento de agua.

“El almacenamiento de agua es un recurso crítico y globalmente limitado. Nuestro estudio muestra que las soluciones del pasado son insuficientes y pueden ser perjudiciales para los ecosistemas de agua dulce que ya están sobrecargados”, según Rafael Schmitt, autor principal del estudio y científico principal del Natural Capital Project, con sede en Stanford.

¿Y… mejores decisiones sobre infraestructura?
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Las presas y embalses alimentan la generación de energía hidroeléctrica, almacenan agua para riego, proporcionan agua potable y reducen los riesgos de inundaciones. También infligen daños ecológicos y sociales al alterar las migraciones de peces y desplazar a personas y ecosistemas terrestres, entre otros impactos. Para ayudar a los formuladores de políticas a tomar mejores decisiones sobre la infraestructura gris y las alternativas, Schmitt y el coautor Lorenzo Rosa, investigador principal de Carnegie Science y profesor asistente (por cortesía) de Ciencias del Sistema Terrestre en la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford, entrenaron su enfoque en los vacíos cruciales en nuestra comprensión de cómo las represas y embalses contribuyen a la seguridad alimentaria y energética.

Nuestro estudio de ninguna manera aboga por la construcción de más represas. Lo que necesitamos urgentemente es un debate global sobre cómo satisfacer las necesidades de almacenamiento de agua de sectores críticos”.

Rafael Schmitt Lead scientist, Stanford Natural Capital Project

Los investigadores utilizaron el machine learning para cuantificar las funciones multipropósito de las 6.000 presas y embalses más grandes del mundo. El análisis reveló que los embalses represados en todo el mundo almacenan alrededor de 1.000 veces el volumen del lago artificial más grande de California, el lago Shasta. De esa cantidad, menos del 5% llega a cultivos de regadío. Las represas analizadas proporcionan 505 gigavatios de energía hidroeléctrica, el 40% de la capacidad hidroeléctrica total actual del mundo, según el estudio. En el planeta, han sido sido identificadas alrededor de 3.700 represas que están en potencial desarrollo. Según el estudio, si se todas fueran construidas, podrían proporcionar alrededor de un 60% más de energía y de un 40% más de agua almacenada para riego.

El estudio pronostica que la necesidad global de agua de riego almacenada crecerá alrededor de un 70%, suficiente para cubrir un área del tamaño de California bajo casi 60 centímetros de agua.

Pese al potencial citado, el análisis muestra que en algunos países y regiones del mundo persisten los déficit. Las proyecciones destacan que incluso con la construcción de varios miles de nuevas represas, no habrá suficiente energía hidroeléctrica y agua de riego almacenada para satisfacer las necesidades de energía e irrigación en la India, Europa central y varias naciones de Asia y el Pacífico. Esas necesidades serán considerables: el estudio proyecta que la demanda global de energía hidroeléctrica crecerá aproximadamente un 35% de aquí a 2050, mientras que la necesidad global de agua de riego almacenada crecerá alrededor de un 70%, suficiente para cubrir un área del tamaño de California en casi 60 centímetros de agua. A medida que crezcan las demandas aludidas, se ampliarán las brechas entre las necesidades sectoriales y lo que las represas pueden proporcionar. En tanto la energía hidroeléctrica como el riego a menudo dependen de los mismos embalses represados, también aumentará el riesgo de conflictos entre estos sectores.

Vista aérea de la represa Lago Rapel, en Rapel, Navidad, Chile. Photo by Francisco Kemeny on Unsplash

“Nuestro estudio no aboga en modo alguno por la construcción de más represas”, afirmó Schmitt. “Lo que necesitamos urgentemente es un debate global sobre cómo satisfacer las necesidades de almacenamiento de agua de sectores críticos”.

Explorando alternativas
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Para abordar estas necesidades de manera sostenible será necesario aliviar la presión sobre la infraestructura gris mediante políticas que promuevan tecnologías de energía renovable; soluciones basadas en la naturaleza, como aumentar la retención de agua en el suelo; y soluciones alternativas de almacenamiento de agua, como pequeños estanques de almacenamiento, recarga gestionada de acuíferos y una mejor gestión del agua agrícola, según los autores del estudio.

Tratamiento de aguas residuales. Photo by Marcin Jozwiak on Unsplash

Cuando la energía hidroeléctrica va a la zaga de la demanda, otras fuentes de energía renovables podrían compensar la falta de energía e incluso permitir que las operaciones de las represas se centren en el riego. Por el contrario, una mayor dependencia de opciones de almacenamiento de infraestructura no gris podría facilitar que las operaciones de las represas pasen a producir más energía, haciendo posible construir menos, y más pequeños, proyectos hidroeléctricos. Según los investigadores, donde tanto la energía hidroeléctrica como el agua de riego almacenada son escasos, la necesidad de alternativas a las presas y embalses será aún más aguda.

En 2022, Schmitt y sus colegas publicaron un artículo en el que ya insistían en no construir más represas, si no en la mejora del almacenamiento y el manejo de un recurso finito, como el agua, porque ambas serán fundamentales en la sostenibilidad alimentaria.

Infraestructura gris
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Se denomina infraestructura gris a los desarrollos diseñados por el hombre vinculados a los recursos hídricos, como plantas de tratamiento de agua y aguas residuales, tuberías y represas. Por lo general, involucra componentes de un enfoque centralizado para la gestión del agua. En el contexto de la gestión de aguas pluviales, la infraestructura gris incluye una red de instalaciones de retención y purificación de agua como tuberías, zanjas, canales, alcantarillas y estanques de retención. Estas estructuras están diseñadas para frenar el flujo de aguas pluviales durante las lluvias, prevenir inundaciones y reducir la cantidad de contaminantes que ingresan a los cursos de agua. Esencialmente, es la infraestructura que juega un papel crucial en la gestión de los recursos hídricos. Por su parte, la infraestructura verde imita la naturaleza y captura el agua de lluvia donde cae, utilizando pavimento permeable, jardines de lluvia, células de bioretención, pantanos vegetales y otras características naturales para gestionar las aguas pluviales.

El artículo ‘Grey infrastructure’ won’t meet future water storage needs fue publicado aquí.