I Caraibi torneranno indietro dopo un uragano con questa invenzione

Dopo gli uragani che Maria e Irma hanno colpito lo scorso settembre, a Porto Rico è stato necessario fino a giugno per ripristinare l'acqua alla maggior parte dei residenti. Chi viveva nelle zone montane rurali e difficili da raggiungere aspettava il più lungo.

In Dominica, dove l'80% della popolazione è stata colpita duramente dall'uragano Maria, il servizio idrico non è stato ripristinato nelle aree più remote fino all'aprile 2018, diversi mesi dopo la tempesta.

Ora, un'altra stagione degli uragani è già in corso nei Caraibi.

Le nostre ricerche sulla raccolta dell'acqua piovana - un modo economico e poco tecnologico di raccogliere e immagazzinare l'acqua piovana - suggeriscono che questa tecnica potrebbe essere utilizzata nei Caraibi per migliorare l'accesso all'acqua di queste comunità sia dopo le tempeste che nella vita di tutti i giorni.

Accesso limitato all'acqua nei Caraibi

Anche prima degli uragani che Maria e Irma hanno colpito lo scorso settembre, alcune isole dei Caraibi non sono state in grado di fornire acqua potabile affidabile per bere e lavare a tutti i residenti.

In molte isole, il sistema di condutture idriche gestito dal governo non raggiunge aree rurali remote o altre aree isolate o costa troppo per le famiglie a basso reddito.

Tradizionalmente, i residenti in tali luoghi hanno ottenuto la loro acqua da fonti sotterranee, come sorgenti, pozzi o nella parte del fiume - e quindi presumibilmente pulita - dei flussi.

Oggi l'inquinamento idrico derivante da una combinazione di acque reflue domestiche, agricoltura, lavorazione e produzione di alimenti e bevande rende la maggior parte delle falde acquifere non potabile. Fino all'85 per cento delle acque reflue nei Caraibi è ora scaricata, non trattata, in fiumi, torrenti, laghi o direttamente nell'oceano, secondo il Fondo regionale caraibico per la gestione delle acque reflue, un'agenzia intergovernativa.

Raccolta, pulizia e conservazione dell'acqua piovana

La raccolta dell'acqua piovana è un modo alternativo per ottenere e conservare acqua fresca.

Raccogliendo le precipitazioni che cadono naturalmente sui tetti e sui marciapiedi in un serbatoio, questo processo trasforma l'acqua che normalmente si lava via in una risorsa per cucinare, lavare, irrigare e persino per produrre acqua ad alta intensità.

Un tubo collegato alla gronda di un edificio raccoglie l'acqua piovana che altrimenti andrebbe sprecata. Sustainable Sanitation Alliance / flickr, CC BY

L'acqua piovana, specialmente durante la stagione degli uragani, è gratuita e abbondante nei Caraibi. La Dominica può arrivare a 15 pollici di pioggia al mese in autunno. Puerto Rico ha una media di 8 a 9 pollici di pioggia al mese da maggio a novembre.

Una volta che l'acqua piovana è immagazzinata nel serbatoio - che può variare da 200 galloni per uso domestico a 600.000 galloni in un ambiente industriale - i tubi sono collegati dal serbatoio in case, giardini o ovunque ne abbiano bisogno.

I serbatoi devono essere dotati di un filtro incorporato per pulire l'acqua piovana raccolta, che può raccogliere vari tipi di muffe, batteri e protozoi quando viene a contatto con un tetto.

Il serbatoio che stiamo sviluppando per le isole dei Caraibi utilizza un filtro per biosand - un contenitore stratificato con ghiaia e sabbia, delle dimensioni di un piccolo refrigeratore - per purificare l'acqua piovana.

Mentre l'acqua attraversa la sabbia e il letto di ghiaia, i patogeni e le particelle vengono filtrati.

Questo processo avviene meccanicamente - i solidi rimangono intrappolati nella ghiaia e nella sabbia - o con la predazione: i buoni microrganismi, che vivono naturalmente nella sabbia, consumano quelli cattivi.

I filtri Biosand rimuovono fino al 96,5% dei batteri e fino al 99% dei virus dall'acqua piovana. Quando il rubinetto della cucina è acceso, l'acqua è pulita e sicura da bere.

L'acqua piovana serve il mondo

La raccolta delle acque piovane, da tempo utilizzata per servire il bestiame e gli agricoltori nelle aree rurali di tutto il mondo, è una risposta sempre più comune alla penuria d'acqua nei paesi in via di sviluppo.

Dal 2005 al 2015, il programma "Acqua per la vita" delle Nazioni Unite ha promosso attivamente la raccolta dell'acqua piovana come potenziale soluzione alla carenza idrica mondiale. Secondo un rapporto U.N. 2006, ad esempio, le piogge nel continente africano sono "più che adeguate per soddisfare le esigenze della popolazione attuale diverse volte".

I governi di Cambogia, Haiti, Cina, Tailandia, India e Brasile hanno tutti dispiegato sistemi di raccolta dell'acqua piovana per le famiglie e le industrie per alleviare siccità rurali e carenza di acqua urbana negli ultimi decenni.

Anche il Brasile ha compiuto notevoli progressi nell'utilizzo dell'acqua piovana per rendere più facile la vita dei cittadini.

Nel 2003, una partnership pubblico-privato denominata Articulação do Semi-Árido Brasileiro ha lanciato "1 milione di cisterne", un'iniziativa volta a fornire 1 milione di famiglie situate in zone soggette alla siccità del paese sudamericano con acqua piovana raccolta facilmente accessibile.

Le regioni semi-aride come il Pernambuco, uno stato nel nord-est del paese, possono andare da sette a nove mesi senza precipitazioni. Un serbatoio da 4.500 litri - grosso modo delle dimensioni e del peso di un autobus Greyhound - raccoglie abbastanza acqua durante la stagione delle piogge che una famiglia di quattro persone può sopravvivere per tre o quattro mesi durante il tempo più secco.

Entro il 2014, il programma aveva raggiunto l'obiettivo di servire 1 milione di famiglie brasiliane.

Sfide nei Caraibi

Nonostante questi successi globali, pochissimi paesi caraibici hanno intrapreso azioni per attuare la raccolta dell'acqua piovana su qualsiasi scala significativa.

Nella Valle Artibonite di Haiti, i filtri biosand vengono utilizzati per purificare l'acqua ottenuta dai pozzi superficiali. E le Nazioni Unite hanno contribuito allo sviluppo delle infrastrutture di raccolta delle acque piovane nel sud della Giamaica per facilitare la resilienza di alcune comunità ai cambiamenti climatici.

Riteniamo che la raccolta di acqua piovana possa funzionare per più dei Caraibi. Il modello di finanziamento e l'equipaggiamento devono solo essere progettati per soddisfare le esigenze speciali delle isole.

La maggior parte dei serbatoi di acqua piovana nei grandi programmi internazionali sono realizzati in fibra di vetro, altri materiali plastici o saldati. Questi materiali possono essere costosi per le famiglie che operano con un budget limitato, come fanno molte famiglie rurali dei Caraibi.

Serbatoi di cemento e filo di pollo

Il nostro design è fatto di ferrocemento - una specie di sottile, cemento armato ampiamente utilizzato per raccogliere l'acqua piovana in India.

Questo stile di costruzione è conveniente - specialmente se sovvenzionato da piccoli prestiti governativi - perché utilizza materiali facilmente reperibili nei Caraibi: cemento, sabbia e acqua mescolati insieme, rinforzati con filo di pollo e barre d'acciaio.

Il cemento agisce come una super colla, legando le particelle di sabbia, tondo per cemento armato e filo di pollo in un'unica massa forte e compatta.

Questo metodo economico e duraturo è ideale anche per l'ambiente caraibico. La regione insulare è suscettibile non solo agli uragani ma anche ai terremoti. Le barre d'acciaio possono sopportare lo scuotimento di un terremoto, mentre il cemento è resistente ai forti venti.

Durante gli uragani particolarmente potenti, le isole caraibiche possono anche ricevere tanta pioggia da sopraffare la loro vecchia infrastruttura idrica, che semplicemente non può gestire il volume e la velocità del deflusso delle tempeste. Quando le persone hanno cisterne, quella pioggia in eccesso va a buon fine.

Ora abbiamo testato un sistema di raccolta dell'acqua piovana modello ferrocement sull'isola di Grenada. Con alcune modifiche per migliorare la facilità di costruzione - che sono ora in corso - riteniamo che potrebbe servire bene i residenti dell'isola.

Il governo ha espresso interesse a introdurre la raccolta dell'acqua piovana per aumentare l'affidabilità e l'accessibilità dei suoi sistemi idrici municipali.

La nostra prossima tappa per testare il sistema ferrocement-and-biosand è Dominica. E dopo questo, speriamo, il resto dei Caraibi si aggrapperà.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Cecilia A. Green e Farah Nibbs. Leggi l'articolo originale qui.