Que pouvons-nous faire au sujet de notre problème d'eau potable?

Nos systèmes d'eau potable sont une catastrophe. Que pouvons-nous faire?

Dans les pays développés, les gens se tournent vers le robinet et la circulation de l'eau potable, un avantage considérable pour la santé qu'ils tiennent pour acquis. Cette complaisance a été dramatiquement perturbée l'année dernière lorsque des enfants de Flint, dans le Michigan, ont commencé à être testés positifs à l'empoisonnement au plomb et que la source provenait de l'eau du robinet. Mais Flint n'aurait pas dû prendre quelqu'un par surprise. en fait, les professionnels de l'industrie de l'eau ont mis l'alerte depuis des années. Une grande partie de l'infrastructure de l'eau dans le monde développé a été construite 70 à 100 il y a des années et approche de la fin de sa vie utile. L'American Water Works Association affirme que nous sommes entrés dans «l'ère du remplacement», où nous devons reconstruire «les systèmes d'eau et d'eaux usées que nous ont légués les générations précédentes». La plupart des tuyaux, en fonction de leurs matériaux et de leur environnement une durée de vie de 60 à 95 années. Les composants mécaniques et électriques des usines de traitement peuvent servir de 15 à 25 années. Sans amélioration rapide, nous assisterons probablement à une détérioration de la qualité de l'eau, à un plus grand nombre d'empoisonnements au plomb ou à l'arsenic et à une contamination bactérienne et virale, ainsi qu'à un nombre croissant de fuites perturbant le service d'eau.

Dans 2013, l'American Society of Civil Engineers a donné au système d'eau potable des États-Unis une note de. Aux États-Unis, les canalisations d'eau 240,000 font irruption chaque année, soit environ une fois toutes les deux minutes. Chaque année, plus de 32 milliards de mètres cubes (41 milliards de verges cubes) d'eau traitée sont perdus à travers le monde - assez d'eau pour servir près de 400 millions de personnes, selon la Banque mondiale. Et bien que l'eau potable aux États-Unis reste globalement assez sûre, la contamination par des bactéries ou des virus rend régulièrement les gens malades. Dans 2011-2012, la nation a vu 32 éclosions de maladies associées à l'eau potable, causant des cas de maladie 431 et 14 décès, selon ses centres de contrôle et de prévention des maladies.

La mise à niveau de plus de 1 millions de kilomètres (1.6 millions de kilomètres) de conduites d'eau potable aux États-Unis - ainsi que d'autres infrastructures hydrauliques - et de systèmes en expansion pour répondre aux besoins d'une population croissante devrait coûter plus de 1 milliards de dollars US au cours des prochaines années. Années 25, selon l'AWWA. Les mises à niveau peuvent entraîner une dégradation de la qualité de l'eau causée par des fuites de canalisations ou des installations de traitement obsolètes, des interruptions de service et des coûts encore plus élevés: il est beaucoup moins coûteux de prévenir les fuites d'eau que routes bouclées.

Pour effectuer un triage ciblé, les nouvelles technologies - capteurs, compteurs intelligents et plates-formes de gestion de données - aident les gestionnaires de l'eau à prendre des décisions éclairées sur la façon d'allouer des fonds précieux et de rester en avance sur les problèmes.

"Nous prêchons la gestion d'actifs. Ne pas simplement remplacer x Pourcentage de tuyaux par an », explique Tommy Holmes, directeur législatif d'AWWA. "Faites une analyse de votre système et choisissez quel 2 pourcentage de tuyaux doit être remplacé, plutôt que de se concentrer uniquement sur une zone géographique. Vous voulez d'abord remplacer les tuyaux au bord de l'échec. "

Tech Arsenal

Aider à prendre ces décisions stratégiques sont des compteurs d'eau, qui vont de la haute technologie. Les villes commencent à installer des compteurs intelligents chez les clients et les entreprises pour mesurer l'utilisation de l'eau. Parce que l'infrastructure de compteurs avancés (connue sous le nom AMI) peut transmettre en temps réel des données sur l'eau consommée via la technologie sans fil aux bureaux centraux, elle peut «vous en dire beaucoup plus que de l'eau», explique Ken Thompson. solutions d'eau pour CH2M, une société d'ingénierie mondiale basée au Colorado qui aide les municipalités à planifier les mises à niveau des infrastructures hydrauliques, à choisir les technologies et à intégrer les équipements dans un système de gestion unique. Thompson dit que les compteurs AMI peuvent trouver des fuites sur la propriété du client en repérant des habitudes d'utilisation inhabituelles. Ils peuvent également se concentrer sur les ruptures de pipelines sous la rue, qui créent une aspiration et tirent l'eau des maisons des résidents. «Si vous voyez un cluster avec un problème de refoulement, il y a probablement une rupture de pipeline dans cette rue», explique Thompson. En utilisant ces données, les gestionnaires peuvent calculer l'emplacement de la rupture et la réparer rapidement avant qu'elle n'endommage les maisons et les routes avoisinantes.

Les capteurs sont un autre élément clé de l'infrastructure moderne de l'eau, utilisée pour détecter à la fois les fuites et la contamination. L'eau passe directement au-dessus du capteur, qui est conçu pour mesurer les caractéristiques chimiques spécifiques de l'eau. Le capteur est contenu dans un boîtier cylindrique, généralement en métal ou en plastique et 8 à 12 pouces de long, qui peut se visser directement dans un tuyau. Le cylindre contient également des composants électroniques pour la collecte de données et les communications. Pour ses systèmes de gestion de l'eau, CH2M utilise généralement trois types de capteurs, explique Thompson. L'eau potable a un profil chimique standard, de sorte que les capteurs sont conçus pour détecter les écarts, plutôt que de tester les polluants individuels. Si les capteurs signalent une aberration, cela avertit les gestionnaires de l'eau de tester l'eau pour déterminer la cause du changement et si elle est préjudiciable à la santé publique.

«Il y a des centaines de milliers de composés», explique Thompson. "Vous ne pouvez pas regarder tout."

Les capteurs que les clients de CH2M utilisent coûtent généralement quelques milliers de dollars chacun, explique M. Thompson. Un utilitaire plus grand comme celui qui dessert Dallas, au Texas, pourrait utiliser des capteurs 10 à 20, dit-il, tandis qu'un très petit servant quelques milliers de personnes «pourrait s'en tirer avec un ou deux».

À l'Université McMaster, à Hamilton, en Ontario, des chercheurs travaillent sur une approche différente de la technologie des capteurs d'eau - une technologie beaucoup moins chère. Gay Yuyitung, directeur exécutif du Bureau de liaison avec l'industrie de l'Université McMaster, affirme que les chercheurs universitaires travaillent à la production de capteurs qui coûtent environ US $ 10.


 Recevez le dernier par courriel

Magazine hebdomadaire Daily Inspiration

RLes chercheurs réalisent cette réduction spectaculaire des prix en miniaturisant les capteurs (à peu près la taille d'une graine de sésame) et en utilisant des matériaux et des méthodes de fabrication à faible coût. "Ses comme fabriquer des capteurs en utilisant une imprimante à jet d'encre, par opposition à la fabrication hautement spécialisée », explique Yuyitung. "Ils réduisent les composants afin qu'ils puissent être produits en masse à moindre coût."

Jamal Deen, professeur d'ingénierie à l'Université McMaster, et son équipe, y compris Raja Ghosh et Ravi Selvaganapathy, membres de la faculté de génie, ont élaboré des capteurs chimiques capables de détecter le chlore et le pH dans l'eau potable. En plus du matériau de base, ils peuvent appliquer différentes interfaces chimiques pour que les capteurs puissent tester une variété de problèmes de pollution. À l'avenir, cette innovation dans les capteurs pourrait rendre ces technologies plus accessibles, en particulier pour les petits services d'eau. Aux États-Unis, 84.5% des systèmes d'eau communautaires desservent moins de personnes que 3,300.

Comme les capteurs ne coûtent pas cher et peuvent communiquer sans fil, ils peuvent également servir à assurer la salubrité de l'eau potable dans les petites collectivités éloignées qui ne sont pas encore raccordées à un système municipal de traitement de l'eau, comme les collectivités des Premières Nations du Nord. De nouvelles infrastructures hydrauliques sont nécessaires pour répondre aux besoins des populations en croissance dans le monde entier, mais même avant sa construction, les communautés peuvent bénéficier de technologies qui mesurent la qualité de leur eau. Les personnes vivant hors du réseau pourraient utiliser les capteurs pour tester leur lac, leur cours d'eau ou leur puits afin de déterminer si, par exemple, de l'arsenic naturel dans leur source d'approvisionnement en eau ou des vaches se sont récemment fracturées.

Systems Management

Le logiciel offre un autre outil technologique pour prioriser les mises à niveau de l'infrastructure municipale d'approvisionnement en eau. Deux grands joueurs sont CityNext de Microsoft et Les villes intelligentes d'IBM, qui analysent les données des compteurs intelligents, des capteurs et d'autres sources pour identifier les fuites et les contaminations émergentes.

Le système de parcs du comté de Miami-Dade, qui utilise annuellement plus de 300 millions de gallons (1.14 milliards de litres) d'eau, utilise la plate-forme d'IBM pour détecter les irrégularités dans la consommation d'eau et les dépêcher. «Nous économisons littéralement des mois pour trouver et réagir aux réparations nécessaires», déclare Jack Kardys, directeur du département des parcs, des loisirs et de l'espace ouvert du comté de Miami-Dade. Le département prévoit des économies en pourcentage 7 à 12 sur sa facture d'eau annuelle de 4 millions de dollars.

CH2M fournit également aux services d'eau une plate-forme de gestion des systèmes qui aide les opérateurs à résoudre les problèmes de manière proactive plutôt que réactive, explique M. Thompson. Dans 2013, avec le financement de l'Environmental Protection Agency des États-Unis, CH2M a installé des systèmes de surveillance et de réponse à Philadelphie, New York, Dallas et San Francisco. Bien que les systèmes aient été conçus pour protéger l'eau potable contre le jeu déloyal, les villes les utilisent pour la gestion quotidienne de la qualité de l'eau, dit Thompson. CH2M a achevé une douzaine de grands systèmes d'eau aux États-Unis et des milliers de systèmes de différentes tailles à travers le monde, dit-il.

La véritable force des plates-formes de données est de rassembler en un seul endroit divers flux d'information - les débits d'eau, les conditions de l'infrastructure, la qualité de l'eau - qui étaient auparavant en silos.

Michael Sullivan, directeur des ventes pour IBM Smarter Water Management, affirme que de tels systèmes pourraient avoir identifié le risque principal de Flint beaucoup plus rapidement. "Une partie du problème avec Flint était qu'il n'y avait pas de visibilité réelle", dit-il. "Il y avait des poches d'information, mais le problème n'est pas vraiment apparu avant la fin du processus."

"Traiter les citoyens comme un capteur", comme le dit Sullivan, est particulièrement populaire dans les pays en développement.Les plates-formes de données comme IBM et CH2M peuvent également incorporer d'autres informations importantes, telles que le matériau et l'âge des tuyaux dans une zone donnée et leur espérance de vie dans les environnements locaux. Ils peuvent également signaler les problèmes en temps quasi réel lorsque les appels des clients concernant les fuites ou la qualité de l'eau altérée dans une zone spécifique dépassent un seuil de référence.

S'appuyer sur les yeux des clients sur le terrain n'est pas nouveau. Le 1993 Cryptosporidium parvum Une épidémie à Milwaukee a révélé que les gens 400,000 malades étaient initialement signalés lorsqu'une pharmacie locale a appelé les responsables de la santé publique, disant qu'elle ne pouvait pas garder Imodium en stock, dit Thompson.

La rétroaction humaine est particulièrement importante pour les systèmes qui n'ont pas encore de compteurs ou de capteurs intelligents. "Traiter les citoyens comme un capteur", comme le dit Sullivan, est particulièrement populaire dans les pays en développement. En Afrique du Sud, les utilisateurs ont testé une application sponsorisée par IBM WaterWatchers Cela leur a permis de signaler des problèmes comme des fuites, de la contamination ou des obstructions de cours d'eau via leurs téléphones mobiles, dit Sullivan.

La question du financement

Alors que la technologie intelligente peut aider les services d'eau à prendre des décisions avisées sur les dépenses d'investissement, permettant ainsi d'économiser de l'argent, il reste à savoir où obtenir les milliards de dollars US prévus par l'AWWA pour réparer l'infrastructure d'eau potable des États-Unis. au cours du prochain quart de siècle.

Aux États-Unis, les gouvernements fédéral, étatiques et locaux dépensés US $ 109 milliards sur l'infrastructure de l'eau (y compris l'approvisionnement en eau et les installations de traitement des eaux usées ainsi que le traitement de l'eau potable et la livraison) dans 2014, selon le Congressional Budget Office. Seulement un tiers de ce montant - environ US $ 36 milliards - était consacré à des investissements en capital tels que de nouvelles conduites ou des installations de traitement de l'eau potable mises à jour.

Ces dollars proviennent principalement des redevances locales sur l'eau, des obligations municipales exonérées d'impôt et du Fonds renouvelable d'État pour l'eau propre de l'EPA, qui $ 863 millions en subventions aux États pour les installations d'eau potable au cours de l'exercice 2016. Le Congrès a créé un nouveau programme de prêt à faible taux d'intérêt dans 2014 mais n'a pas encore alloué d'argent pour cela.

Ces bassins d'argent ne suffisent pas. Pour atteindre des milliards de dollars 1 en investissements, les États-Unis devront dépenser en moyenne US $ 400 milliards chaque année. Le milliard $ US 36 pour les investissements en capital est très loin.

En fin de compte, les clients devront probablement payer plus cher pour l'eau, de sorte que les services publics auront à leur tour les fonds dont ils ont besoin pour remplacer l'infrastructure vieillissante. L'investissement privé via des partenariats public-privé est une voie probable pour les municipalités en difficulté, selon la multinationale de services professionnels EY, malgré deux obstacles importants. Les entreprises se sont généralement détournées des investissements dans les infrastructures hydrauliques parce que le secteur de l'eau est fortement réglementé et conservateur à propos du changement parce que la santé des personnes est en jeu. Et les militants des droits de l'homme craignent depuis longtemps que l'implication des entreprises dans la distribution de l'eau conduise à des prix trop élevés pour les pauvres, une situation intenable lorsque l'eau est vitale pour la vie. Néanmoins, la tendance à l'investissement privé dans la distribution d'eau a fait un pas en avant lors de la Journée mondiale de l'eau, le Sommet de l'eau de la Maison Blanche a annoncé que plus de 22 s'engageaient à investir $ 150 dans l'eau privée.

En fin de compte, les clients devront probablement payer plus cher pour l'eau Les services publics ont donc les fonds nécessaires pour remplacer les infrastructures vieillissantes. Selon l'AWWA, la plupart des Américains paient moins de $ 3.75 pour chaque gallon d'eau 1,000 livré à leurs robinets. Tommy Holmes, directeur législatif de l'AWWA, dit que cela sous-estime énormément l'eau potable. «Les gens ont cette idée que parce que l'eau est une chose naturelle qui tombe du ciel, elle ne devrait pas être chère», dit-il. "Mais Mère Nature ne collecte pas l'eau, la traite et la distribue dans les tuyaux. Les gens font cela, et ils doivent être payés. " Voir la page d'accueil Ensia

A propos de l'auteur

Basé à San Francisco, le journaliste indépendant Erica Gies vit actuellement à Paris. Elle écrit sur la science et l'environnement, en particulier l'énergie et l'eau, pour le New York Times, International Herald Tribune, Forbes, Nouvelles câblées et d'autres points de vente.

Livre connexe:

at Marché InnerSelf et Amazon

 

Cet article a paru sur Ensia

Vous aimeriez aussi

suivez InnerSelf sur

Icône facebooktwitter iconyoutube iconicône Instagramicône pintresticône rss

 Recevez le dernier par courriel

Magazine hebdomadaire Daily Inspiration

LANGUES DISPONIBLES

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

LES PLUS LUS

stress social et vieillissement 6 17
Comment le stress social peut accélérer le vieillissement du système immunitaire
by Eric Klopack, Université de Californie du Sud
À mesure que les gens vieillissent, leur système immunitaire commence naturellement à décliner. Ce vieillissement du système immunitaire,…
incapacité du chargeur 9 19
La nouvelle règle du chargeur USB-C montre comment les régulateurs de l'UE prennent des décisions pour le monde
by Renaud Foucart, Université de Lancaster
Avez-vous déjà emprunté le chargeur d'un ami pour découvrir qu'il n'est pas compatible avec votre téléphone ? Ou…
aliments plus sains une fois cuits 6 19
9 légumes qui sont plus sains une fois cuits
by Laura Brown, Université de Teesside
Tous les aliments ne sont pas plus nutritifs lorsqu'ils sont consommés crus. En effet, certains légumes sont en réalité plus…
jeûne intermittent 6 17
Le jeûne intermittent est-il vraiment bon pour perdre du poids ?
by David Clayton, Université de Nottingham Trent
Si vous êtes quelqu'un qui a pensé à perdre du poids ou qui a voulu être en meilleure santé ces dernières…
homme. femme et enfant à la plage
Est-ce le jour ? Tournage pour la fête des pères
by Will Wilkinson
C'est la fête des pères. Quelle est la signification symbolique ? Quelque chose de bouleversant pourrait-il se produire aujourd'hui dans votre...
difficulté à payer les factures et santé mentale 6 19
La difficulté à payer les factures peut avoir de lourdes conséquences sur la santé mentale des pères
by Joyce Y. Lee, Université d'État de l'Ohio
Les recherches antérieures sur la pauvreté ont été principalement menées auprès des mères, avec un accent prédominant sur les faibles…
effets du bpa sur la santé 6 19
Quelles décennies de recherche documentent les effets du BPA sur la santé
by Tracey Woodruff, Université de Californie, San Francisco
Que vous ayez entendu parler ou non du bisphénol A, mieux connu sous le nom de BPA, des études montrent que…
qu'en est-il du fromage végétalien 4 27
Ce que vous devez savoir sur le fromage végétalien
by Richard Hoffman, Université du Hertfordshire
Heureusement, grâce à la popularité croissante du véganisme, les fabricants de produits alimentaires ont commencé…

Nouvelles attitudes - nouvelles possibilités

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marché
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tous les droits sont réservés.