Partnerinterview

"Droogteprobleem vraagt omwenteling watersysteem"

Wereldwijd leidt waterschaarste tot oogstverliezen, migratiestromen, politieke instabiliteit, stijgende energieprijzen en transportproblemen. Ook in Vlaanderen zal water straks bepalend zijn voor welvaart en welzijn. Het Vlaams Kenniscentrum Water (Vlakwa/VITO) wil komaf maken met de reactieve aanpak. "Er is nood aan structurele oplossingen."

Dit artikel maakt onderdeel uit van het magazine:
Susanovamagazine december 2019
Ellen Vervoort | 3 december 2019
Hr Shutterstock 622143410 2

Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met onze partner Vlakwa - www.vlakwa.be

Onze economie wordt steeds afhankelijker van water. Uit een rapport van Vlakwa (2018) blijkt dat nu al een op de vijf Vlamingen in een waterintensieve industrie werkt. Tegelijk behoren we tot de 23 landen met de grootste waterstress. Dirk Halet, strategiecoördinator bij Vlakwa: "Het probleem is dat we reactief optreden zonder de fundamenten van het probleem aan te pakken. Daardoor verschuiven we het probleem naar de toekomst of naar andere domeinen en wordt het nog persistenter."

IJsberg

U pleit ervoor waterschaarste aan te pakken via een systeembenadering. Wat bedoelt u daar precies mee?

Dirk Halet: "Vergelijk het met een ijsberg, waarvan het grootste deel zich onder het wateroppervlak bevindt. Vandaag focussen we nog te vaak op het topje van de ijsberg, op wat zich boven de waterspiegel bevindt. De oorzaken van een probleem of uitdaging bevinden zich onder de waterspiegel, op het niveau van patronen, van de onderlinge samenhang daartussen en van de achterliggende mentale modellen, denkpatronen, heilige huisjes, taboes … Ik gebruik graag het voorbeeld van het Lincoln Memorial in Washington DC. Het stadsbestuur stelde vast dat er voor de reiniging van het gebouw jaar na jaar een hoge factuur betaald moest worden (‘herkennen van patronen’). Om de kosten te drukken, ging het stadsbestuur op zoek naar de oorzaak van de vervuiling. Het monument bleek een trekpleister te zijn voor vogels. In plaats van stalen pinnen te installeren op het gedenkteken, koos het stadsbestuur ervoor om nog dieper te graven en uit te zoeken waarom het gebouw zo populair was bij vogels. Doordat het gebouw bij valavond werd verlicht – ‘mentaal model’: we willen dat onze historische gebouwen er mooi uitzien, ook ’s nachts – trok het veel insecten aan, de favoriete snack van vogels, die net op dat moment op zoek gingen naar eten. De oplossing was dus eenvoudig en diervriendelijker: de lampen gingen pas een halfuur later aan. Vogels en insecten trokken daardoor naar andere plekken. Bovendien bespaarde het stadsbestuur op de energiefactuur."

Wat moet er anders?

“Ons brein is geneigd om meteen van een situatie, uitdaging of probleem naar een oplossing te springen, zonder even afstand te nemen en het probleem duidelijk te definiëren. Het niet helder verwoorden van het probleem staat innovatie echter vaak in de weg. We blijven de gekende oplossingen naar voor schuiven om een bepaalde uitdaging aan te pakken. Dat leidt tot geld- en tijdverspilling. Met systeemdenken en systeemanalyse kan je het probleem scherp definiëren.”

"We moeten in eerste instantie goed begrijpen waarom bepaalde patronen zich voordoen. Samen met actoren uit de industrie, de landbouw, de mobiliteit en de energiesector bouwen we daarom aan een causal loop diagram. Daarin proberen we op een objectieve manier te beschrijven hoe het watersysteem werkt en hoe alles samenhangt. Een fundamenteel concept binnen de systeemlogica is immers dat - ongeacht de persoon of organisatie die binnen het systeem beslissingen neemt - men binnen dezelfde systeemstructuur telkens tot dezelfde resultaten/events zal komen. De structuur is verantwoordelijk voor 80 tot 90 procent van alle gebeurtenissen binnen het systeem. Als we een systeem van koers willen laten veranderen, moeten we dus in eerste instantie de structuur (de verschillende oorzaakgevolgrelaties) en onderliggende overtuigingen/opvattingen helder krijgen en in vraag durven stellen."

"De droogte wordt steeds acuter doordat droge periodes langer aanhouden. Daardoor daalt het debiet in waterlopen. Dat is voor industriebedrijven het signaal om meer water te hergebruiken. Maar daar schuilt een nieuw probleem. Een toenemende circulariteit in de waterketen geeft vandaag immers aanleiding tot een opconcentratie van de afvalstoffen in het afvalwater, wat bij lozing een negatieve impact kan veroorzaken op het aquatische leven. Een druk die nog toeneemt bij droogte, aangezien door de lage waterpeilen de verdunning van het afvalwater afneemt. Die situatie legt vandaag een hypotheek op de mogelijkheden van waterhergebruik."

"Onderzoekers en ondernemers bekijken vandaag al hoe we dat probleem kunnen oplossen. Niet alleen onze manier van water zuiveren kan anders, we moeten ook onze productieprocessen herdenken. Verder inzetten op duurzame productieprocessen waarmee je beter grip krijgt op de stoffen die in het water terechtkomen (door enkel stoffen in een oplossing of in suspensie te brengen die ook gemakkelijk uit water te extraheren zijn) zal waterhergebruik op een heel nieuw niveau brengen."

Dirk Halet
Dirk Halet (Vlakwa)
©Vlakwa

Koelwater

U zegt dat alles samenhangt, maar wat heeft onze energievraag bijvoorbeeld te maken met waterschaarste?

"Heel wat bedrijven gebruiken koelwater, denk maar aan energieproducenten, de chemieindustrie, voeding ... Door het lagere waterdebiet stijgt de temperatuur in onze waterlopen veel sneller en moeten bedrijven meer oppervlaktewater capteren om evenveel te koelen. Het resultaat? Meer verliezen door verdamping en een nog lager waterdebiet in de rivieren. Bij te hoog oplopende watertemperaturen grijpt de overheid bovendien in om het ecosysteem niet te verstoren, wat dan weer serieuze implicaties heeft voor de bedrijfscontinuïteit, maar bijvoorbeeld ook voor de energieprijzen."

"Zo zie je maar hoe sterk water en energie van elkaar afhankelijk zijn. We hebben energie nodig om water op te pompen, drinkwater te produceren en afvalwater te zuiveren. Maar we hebben eveneens water nodig om onze (energie)processen te koelen. Bedrijven moeten dus manieren zoeken om de koeling van processen robuuster te maken. Zo wordt er bijvoorbeeld onderzocht of we kunnen overschakelen op andere koelmiddelen (lucht, brak water, afvalwater, superkritische CO2 …) om de waterdamp op te vangen en opnieuw te gebruiken, en of we alternatieven kunnen inzetten als koelmiddelen (aquacultuur, de stad als koelmiddel)."

De grote dupe van de waterschaarste is de landbouw. Is ook die deel van het systeem?

"Vast en zeker. Een belangrijke maatregel in de systeemaanpak is het verhogen van de organische stof in onze bodems. Die organische stof vormt als het ware de lijm tussen bodempartikels. Een bodem met veel organische stof neemt meer water op en is beter bestand tegen droogte. Onze huidige bodems bevatten te weinig organische stof en eroderen daardoor gemakkelijk. Dat versterkt het patroon nog eens, want door erosie vloeit de weinige organische stof die in de bodem zit, ook nog eens weg naar de waterlopen. Initiatieven die inzetten op een verhoging van het organischestofgehalte in de bodem (door er bijvoorbeeld een financiële waarde aan toe te kennen) kunnen die versterkende lus doorbreken."

"Een radicalere oplossing is verticale landbouw: we telen onze groenten en fruit binnen vier muren, waardoor er veel minder grond, water en (geen) pesticiden nodig zijn en we minder afhankelijk zijn van externe weersomstandigheden. Bovendien wordt het voedsel geproduceerd op dezelfde plek waar het wordt geconsumeerd, en wordt het op maat tot bij de consument geleverd. Zo dring je ook voedselverliezen terug. Amazon gelooft er alvast in en investeerde in de start-up The Vertical Farm. Ook het Belgische Urban Crop Solutions gooit hoge ogen in het buitenland."

Autonoom varen

Hoe komt het dat watertekort ook tot transportproblemen leidt?

"Als gevolg van het toenemend aantal files en het daarmee samenhangende tijdsverlies wordt het transporteren van goederen over de weg steeds duurder en komt de planning en leveringszekerheid in het gedrang. Daardoor ontstaat er een groeiende interesse voor watergebonden transport, wat resulteert in een toenemend aantal transportbewegingen, grotere schepen en bijgevolg ook een grotere watervraag. Water is immers nodig voor het versassen van schepen, en in waterlopen is een bepaald waterpeil nodig om scheepvaart mogelijk te maken. Bij langdurige periodes daalt het waterpeil evenwel en komt de binnenvaart in de problemen."

"In de zomer van 2018 slaagden grote binnenschepen er niet meer in over de Rijn te varen omdat het waterpeil te laag was. In september 2019 moesten in eigen land binnenschepen tot vier uur wachten om door de sluizen van het Albertkanaal te varen door laagwater in de Maas. De logistieke keten liep vast door de droogte: bedrijven kregen hun grondstoffen niet. Zelfs sectoren die niet als waterintensief worden beschouwd, zoals de bouw, werden geconfronteerd met prijsstijgingen van 10 tot 20 procent voor grind en zand."

"De zelfsturende kracht van het bedrijfsleven kan hierin niet worden onderschat. Als gevolg van de droogte van 2018 zien we dat bedrijven hun grondstoffen meer via pijpleidingen laten aanvoeren. Tegelijk wordt bekeken om kleinere schepen of schepen met een minder grote diepgang te laten uitvaren. Dat betekent dan weer dat er meer schippers nodig zijn, hoewel dat vandaag al een knelpuntberoep is. De wetenschap richt zich daarom op autonoom varen, waar ook in Vlaanderen al experimenten rond zijn opgezet."

​"Niet alleen onze manier van water zuiveren kan anders, we moeten ook onze productieprocessen herdenken"

Dirk Halet (Vlakwa)

Koppelkansen

Watertekort heeft een zware impact op verschillende sectoren. Maar is het probleem niet net dat we steeds oplossingen ontwikkelen op maat van één sector?

"Precies. Samenwerking is dan ook onmisbaar in een systeembenadering. Een succesvol voorbeeld is dat van Ardo, producent van diepvriesgroenten, dat gezuiverd afvalwater aan landbouwers in de regio levert. Ardo kijkt verder dan alleen zijn eigen waterbehoeften. Door de boeren van irrigatiewater te voorzien, garandeert het bedrijf zijn eigen bevoorrading. Zulke samenwerkingen resulteren in win-win-winsituaties. Binnen deze samenwerking wordt er ook ingezet op efficiëntere irrigatiemethoden, zodat je meer crop per drop krijgt. Daarnaast is er ook een ‘watermeester’ in dienst die de goede werking van het irrigatienetwerk overziet tijdens het irrigatieseizoen."

Wat vraagt u van de overheid?

"Als we het systeem niet veranderen, kunnen we de problemen die eruit voortkomen niet oplossen. De overheid moet dus structurele maatregelen nemen. De klimaatcrisis kent geen kleur, het maakt dus niet uit welke politieke partij aan de knoppen draait."

"De Vlaamse Regering pleit in haar regeerakkoord voor koppelkansen, samenwerkingen tussen industrieën en sectoren – een goed punt. Ze legt de nadruk op open innovatie, wat een stevige basis moet vormen voor vertrouwen tussen verschillende partijen zodat die over een lange termijn informatie met elkaar gaan uitwisselen, wat een key succesfactor is om effectief tot koppelkansen te komen tussen water, energie, mobiliteit, voeding en ruimtelijke planning."

Zijn er in het buitenland voorbeelden van beleid gebaseerd op systeemdenken te vinden?

"In het waterdomein heel weinig. Vlaanderen is een van de eerste regio’s die duidelijk voor deze aanpak kiest. Van bij de opstart was dit een samenwerking tussen verschillende partijen uit het waterbeleid (de Vlaamse Milieumaatschappij, De Vlaamse Waterweg, Aquafin, De Watergroep en VITO/Vlakwa) en staan we open voor alle geïnteresseerde partijen die hun schouders willen zetten onder een systemische langetermijnvisie op water voor Vlaanderen."

Vormen de SDG’s geen geschikt kader om systeemverandering teweeg te brengen?

"De SDG’s zijn inderdaad een belangrijke hefboom. Lidstaten moeten niet alleen zorgen voor een gelijke toegang tot veilig en betaalbaar drinkwater voor iedereen, de VN heeft ook andere indicatoren gedefinieerd die essentieel zijn in een evenwichtig watersysteem. Ze wijzen op het belang van technologieën voor waterwinning, ontzilting, waterefficiëntie, afvalwaterzuivering, recyclage en hergebruik. Er is ook aandacht voor een geïntegreerd beheer van waterhulpbronnen op alle niveaus via gerichte samenwerking. Zo groeit het besef dat waterbeschikbaarheid een fundament is voor je welvaart. En een goede welvaart betekent een bloeiende economie."

Vijf disruptieve technologieën om het watersysteem te redden

In het kader van het subsidieprogramma Horizon Europe publiceerden onafhankelijke experts het rapport 100 Radical Innovation Breakthroughs for the future. Daarin krijgen honderd innovaties een plekje naargelang de waarschijnlijkheid dat we ze tegen 2038 breed toepassen, hun huidige maturiteit en de positie van Europa binnen elke ontwikkeling. We lichten er enkele uit:

1. Driverless verwijst naar technologieën en sensoren die autonoom varen mogelijk maken. Als de technologie op punt staat, zijn autonoom varende schepen veiliger en kunnen ze dichter bij elkaar varen, waardoor kleinere waterwegen effectiever kunnen worden gebruikt. Bovendien resulteert autonoom varen in lagere (bemannings)kosten en stoten zelfvarende boten doorgaans minder CO2 uit. De binnenvaart staat daarnaast op de lijst van knelpuntsectoren; deze evolutie zou de vraag naar personeel dus doen dalen. Het gevolg? Een flexibele binnenvaart die bijdraagt aan synchromodaal transport, waarbij de modaliteiten weg-, binnenvaart- en railtransport een integraal systeem vormen.

2. Nano-leds gebruiken uv-licht om water te desinfecteren. Onderzoekers ontwikkelden een UVC-led die niet meer onderhevig is aan de beperkingen van klassieke uv-lampen (verminderde werking bij lage temperaturen, langere opwarmtijd, risico voor kwiklekkage).

3. Lab on a Chip integreert laboratorium- functies zoals chemieanalyses binnen één klein apparaat. Zo kunnen burgers actief deelnemen aan milieumonitoring (citizen science projects).

4. Hydrogels bestaan uit natuurlijke of synthetische polymeren die grote hoeveelheden water kunnen vasthouden. De gels bieden niet alleen een oplossing bij droogte, ze worden ook gebruikt in de ontwikkeling van biothreat detection devices. Die sporen waterverontreiniging op door enzymen te gebruiken die als reactie op E. coli rood kleuren.

5. Underwater living als oplossing voor overbevolking klinkt misschien als sciencefiction, maar dat hoeft het niet te zijn. Zo zijn er initiatieven die inzetten op tuinen en landbouwbedrijven onder water die een grote variëteit aan voedsel kunnen produceren.

Download het volledige rapport op de website van Vlakwa.

Probeer Susanova gratis uit!

Wilt u meer dan alleen nieuws? Al onze plusartikels, reportages en analyses lezen? Kies dan voor een proefabonnement van een maand!