Los completos hallazgos de la Universidad Estatal de Colorado se destacaron en Nature Communications Earth &Environment. en un estudio único en su tipo. El trabajo de la Facultad de Ingeniería Walter Scott, Jr. explora las posibles ventajas económicas de cambiar a infraestructuras y soluciones tecnológicas verdes que vayan más allá de las prácticas existentes de tratamiento de aguas grises.

El informe, elaborado a partir de datos recopilados en más de 22 000 instalaciones, proporciona métricas de referencia integrales y explora la relación entre las emisiones, los costos y las capacidades de tratamiento para los operadores de servicios públicos y los tomadores de decisiones.

Braden Limb es el primer autor del artículo y tiene un doctorado. Estudiante del Departamento de Ingeniería de Sistemas. También se desempeña como investigador asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica. Dijo que los hallazgos son un paso inicial clave para categorizar y comprender posibles soluciones ecológicas para las aguas residuales.

"Estos hallazgos trazan una línea en la arena que muestra cuál es el potencial para adoptar enfoques ecológicos en este espacio, tanto en términos de dinero ahorrado como de reducción de emisiones totales", dijo. "Es un punto de partida para comprender qué rutas tenemos disponibles ahora y cómo las estrategias de financiación pueden hacer que el tratamiento del agua pase de ser un problema algo local a algo que se aborda globalmente a través de incentivos de mercado".

La investigación se completó en colaboración con la Universidad de Colorado Boulder y la Universidad Brigham Young. Los hallazgos se centran tanto en el tratamiento del agua de fuentes puntuales como en las fuentes difusas de contaminación del agua.

Las instalaciones tradicionales de tratamiento de agua de fuente puntual, como las plantas de tratamiento de aguas residuales, eliminan los nutrientes problemáticos como el nitrógeno y el fósforo antes de devolver el agua a la circulación. Este sistema de infraestructura gris, como se le conoce, está supervisado por la Agencia de Protección Ambiental.

Sin embargo, los estándares regulatorios pueden ser más estrictos en el futuro y las instalaciones necesitarían más energía y, a su vez, más emisiones, para alcanzar los nuevos umbrales permitidos. Las instalaciones existentes ya representan el 2% de todo el uso de energía en los EE. UU. y 45 millones de toneladas métricas de CO₂ emisiones, dijo Limb.

Otra fuente importante de contaminación del agua dulce en los EE. UU. proviene de actividades de fuentes difusas, como la escorrentía de fertilizantes provenientes de la agricultura que ingresan a los ríos. Otras fuentes difusas de contaminación pueden provenir de incendios forestales, favorecidos por el cambio climático, o del desarrollo urbano, por ejemplo.

Limb dijo que en lugar de construir más instalaciones de tratamiento de infraestructura gris para abordar esas fuentes crecientes, el documento explora enfoques verdes financiados a través de mercados de carbono que pueden abordar ambos tipos simultáneamente.

"Podría haber un cambio hacia soluciones basadas en la naturaleza, como la construcción de humedales o la reforestación en lugar de construir otra instalación de tratamiento", afirmó. "Esas opciones podrían capturar más de 4,2 millones de emisiones de dióxido de carbono por año durante un horizonte temporal de 40 años y tener otros beneficios complementarios a los que deberíamos aspirar, como costos generales más baratos".

La financiación del carbono es un mecanismo destinado a mitigar el cambio climático incentivando actividades que reduzcan las emisiones o las absorban de la atmósfera. Las empresas compran voluntariamente "créditos" en un mercado abierto que representan una reducción o eliminación de carbono de la atmósfera que se puede lograr de diversas formas. Ese crédito compensa las emisiones de las operaciones de la institución en su objetivo de alcanzar objetivos de sostenibilidad.

Estos intercambios incentivan el desarrollo de actividades sostenibles y también pueden proporcionar una fuente de dinero fresco para seguir desarrollando o ampliando nuevos enfoques.

Si bien existen mercados de financiación similares para el agua, el problema inicialmente está más localizado que el de la calidad del aire y el carbono. Esa dinámica ha limitado el valor de los intercambios en el mercado del agua en el pasado. El documento sugiere que estos mercados existentes podrían mejorarse y que los mercados de carbono también podrían aprovecharse para cambiar algunos de los incentivos financieros que tienen los agricultores en torno al tratamiento del agua y los impactos de su actividad.

Los investigadores descubrieron que el uso de los mercados podría generar 679 millones de dólares anuales en ingresos, lo que representa una oportunidad para motivar aún más las soluciones de infraestructura verde dentro de los programas de comercio de calidad del agua para cumplir con los estándares regulados.

El profesor de ingeniería mecánica Jason Quinn es coautor del estudio. Dijo que los hallazgos tienen algunas limitaciones, pero que este era un primer paso importante para modelar tanto el problema como la oportunidad disponible ahora. Dijo que los resultados del artículo han respaldado una nueva investigación en CSU con la Fundación Nacional de Ciencias para desarrollar aún más la metodología de créditos de carbono necesaria con las partes interesadas.

"Esta es la primera vez que consideramos la calidad del aire y del agua simultáneamente:el agua es local y el carbono es global", dijo. "Pero al unir estos mecanismos de mercado podemos aprovechar una ventana de oportunidad para acelerar la mejora de los ríos de Estados Unidos a medida que hacemos la transición hacia una energía renovable y un futuro restaurado de las cuencas hidrográficas".