Comment les innovations des Émirats arabes unis dans le domaine de l’eau contribuent à bâtir un avenir plus durable
L’histoire de l’avenir de notre planète est une histoire d’eau.
Alors que la crise climatique perturbe l’agriculture, la biodiversité et la sécurité de l’eau, les scientifiques et les entrepreneurs travaillent ensemble dans des circonstances difficiles pour garder une longueur d’avance sur les défis en constante évolution de l’eau : comment y accéder, la distribuer et l’utiliser de manière efficace, économique et durable.
Un climat chaud et sec peut sembler improbable en tant que domaine principal pour l’innovation dans le domaine de l’eau. Mais les conditions désertiques extrêmes des Émirats arabes unis (EAU) sont idéales comme incubateur naturel pour inventer, tester et construire les solutions dont ont besoin les communautés les plus marginalisées du monde.
Innover avec l’eau pour développer une agriculture, un dessalement et une fabrication durables est désormais une priorité absolue pour les EAU. Plusieurs initiatives clés à divers stades de développement comprennent des stratégies innovantes pour cultiver des aliments dans le désert, augmenter le dessalement et l’utilisation de ses sous-produits, et affiner l’ensemencement des nuages pour apporter de la pluie là où les gens en ont besoin.
Agriculture durable
On estime que 1,7 milliard de personnes vivent dans des zones périphériques où l’agriculture est confrontée à une série de contraintes, notamment la pénurie d’eau, la salinité et la sécheresse. La majorité de la population est extrêmement pauvre et mal nourrie.
Pour soutenir la sécurité alimentaire et hydrique dans ces zones, le Centre international d’agriculture biosaline (ICBA) a passé plus de 20 ans à préparer l’agriculture pour l’avenir et à construire en permanence une banque de gènes unique qui héberge plus de 15 000 accessions d’environ 270 espèces végétales qui prospèrent dans des environnements difficiles.
Depuis sa création, l’ICBA a introduit une gamme de cultures résilientes et nutritives et de technologies économes en ressources dans les zones rurales d’environ 30 pays ; formé plus de 30 000 agriculteurs aux meilleures pratiques agricoles biosalines ; et mené des programmes de développement des capacités pour des milliers de femmes et de jeunes dans 93 pays.
« Alors que l’eau se raréfie et que le changement climatique affecte notre capacité à cultiver des aliments », explique le Dr. Tarifa Alzaabi, directrice générale par intérim de l’ICBA, « Nous devons innover vers un avenir sûr en matière d’eau et d’alimentation en tirant le meilleur parti des ressources limitées dont nous disposons tout en réduisant l’impact que nous avons sur l’environnement. Et les Émirats arabes unis deviennent une plaque tournante mondiale pour le développement et le test d’innovations qui peuvent nous aider à y parvenir. »
L’approvisionnement alimentaire local est essentiel pour réduire les émissions de carbone provenant des transports, en particulier dans un pays comme les Émirats arabes unis qui importe 90 % de sa nourriture. Relever le défi est Acres intelligents: une ferme hydroponique verticale intérieure qui produit 13 cycles de laitue par an et produit 20 fois plus de nourriture tout en utilisant un dixième de la surface et 90% moins d’eau que l’agriculture traditionnelle nécessiterait. Smart Acres s’efforce de faire passer sa production de 11 à 105 tonnes de légumes-feuilles par an.
Les innovations agricoles des EAU ne se limitent pas à l’utilisation de l’eau douce et des terres fertiles. de l’Université Khalifa Système d’énergie et d’agriculture de l’eau de mer (SEAS) a mis au point un procédé qui utilise les déchets de poissons et de crevettes d’élevage comme engrais pour faire pousser des halophytes : des plantes salines qui purifient l’eau et l’air. Ces plantes qui aiment l’eau salée produisent des graines riches en huile qui sont idéales pour fabriquer du biocarburant pour avion – qui alimente un vol Boeing 787 d’Etihad Airways d’Abu Dhabi à Amsterdam en 2019.
Sourcing, fabrication, cloud seeding
Le Moyen-Orient produit la moitié de l’eau dessalée du monde, 7,5 millions de mètres cubes3 par jour. Mais cela a un prix. Le processus de dessalement thermique standard – faire bouillir l’eau de mer et capturer et condenser sa vapeur – est coûteux, génère d’importantes émissions de CO2 et génère d’importantes quantités d’eaux usées.
Une autre méthode, le dessalement par membrane, filtre le sel de l’eau de mer au lieu de la faire bouillir. Le centre de recherche sur l’eau de Université de New York Abou Dhabi (NYUAD) a développé des nanomatériaux et une technologie de membrane avancée adaptée au climat du Moyen-Orient, réduisant la consommation d’énergie pour produire de l’eau propre à partir de l’eau de mer à 2,5 kw/m3: une réduction significative de la norme 12 à 18 kw/m de dessalement thermique3.
NYUAD développe des méthodes pour extraire les minéraux à base de magnésium des sous-produits de dessalement afin de faciliter la décarbonisation dans la fabrication du ciment. Le processus de fabrication du ciment vieux de 200 ans consistant à chauffer le calcaire et l’argile est responsable de 8 % des émissions annuelles de carbone anthropique (d’origine humaine) dans le monde. NYUAD utilise ces minéraux pour prototyper CalMag, un type de liant qui nécessite si peu de chaleur pour être fabriqué – et absorbe même le CO2 comment il durcit – que le processus lui-même est négatif en carbone.
Les Émirats arabes unis tirent seulement 4 % de leur approvisionnement en eau des eaux de surface, des eaux souterraines et des eaux de pluie : une ponction importante sur leurs 10 millions d’habitants. Mais obtenir plus de pluie en captant l’eau de l’atmosphère n’est plus un vœu pieux.
Une équipe à Université Khalifa (KU) à Abu Dhabi, dirigée par le professeur Linda Zou, a remporté une subvention gouvernementale de 1,5 million de dollars américains avec l’idée d’une nanotechnologie pionnière d’ensemencement de nuages qui favorise une condensation efficace de la vapeur d’eau et produit des gouttelettes plus grosses que les méthodes vieilles de plusieurs décennies qui produisent jusqu’à trois fois plus d’eau sous forme de précipitations. Après des essais prometteurs, le matériel de graines de nuage pourrait être produit en masse en 2022.
aqueduc
Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, il est logique que tant d’innovations dans le domaine de l’eau proviennent aujourd’hui de cette nation désertique. Les systèmes d’irrigation qui ont permis aux ancêtres de la région de survivre et de prospérer il y a des milliers d’années ont planté les graines de la protection et de la gestion de l’eau qui poussent encore ici aujourd’hui.
Les innovateurs des Émirats arabes unis travaillent dans un environnement qui soulève des questions difficiles sur l’eau et les pousse à trouver des réponses. Pour une planète de plus en plus stressée par le climat, leurs solutions de gestion de l’eau peuvent aujourd’hui conduire à un avenir plus responsable, durable et juste pour le monde entier.
En savoir plus sur la façon dont le Emirats Arabes Unis est un leader de l’innovation dans le domaine de l’eau et d’autres actions de développement durable.
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