Descentralizar y abaratar la reutilización del agua, respuesta de Japón a la crisis hídrica

Uno de los grandes cambios que se ha producido a nivel global es la portabilidad. Con los móviles, las tablets y los ordenadores portátiles ya no necesitamos estar en una oficina para trabajar, estar pegados a la línea de teléfono para recibir una llamada o ir al banco. Y con la portabilidad viene la autosuficiencia. Cada vez somos más independientes incluso para generar nuestras propias fuentes de energía, por ejemplo, a través de paneles solares. Wota ha encontrado en la portabilidad y la autosuficiencia la respuesta a la crisis del agua inventando un sistema a pequeña escala para su reciclaje.

La reutilización del agua y sus desafíos

La necesidad de reciclar agua cada vez es más evidente ante la escasez producida por el cambio climático. Se estima que para 2030, el 40% de la población mundial sufrirá escasez de agua, algo de lo que España sabe mucho.

La escasez de agua en España ha pasado de ser un problema periódico a ser un problema coyuntural. En enero de 2024 -pleno invierno-, la reserva hídrica española se encontraba al 45% de su capacidad. Sus efectos ya son palpables para los habitantes de las regiones cuyo consumo ha sufrido restricciones y para muchos agricultores que ven más cerca la desertización de sus tierras.

Según la Convención de Lucha contra la Desertificación de las Naciones Unidas, las zonas susceptibles de sufrir este problema son las áreas áridas, semiáridas y subhúmedas secas. En España, más de dos terceras partes del territorio pertenecen a estos tipos.

La necesidad ha convertido a España en líder europeo en reutilización de agua y quinto a nivel mundial en cuanto a su capacidad para hacerlo. Según datos del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, el 27% de las más de 2.000 estaciones depuradoras de aguas residuales de España están preparadas tecnológicamente para ofrecer los tratamientos que posibilitan la reutilización del agua. Se estima que se reutilizan más de 400 hectómetros cúbicos al año, que suponen entre el 7 y el 13% del agua residual tratada.

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Datos de la Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento apuntan a que la reutilización del agua supone el 8% del agua suministrada. Esta se destina a usos agrícolas, riego de jardines y zonas de ocio, industria, limpieza de alcantarillado y/o baldeo de calles y recarga de acuíferos. El uso doméstico de agua reciclada todavía no se practica en nuestro país.

Si bien la reutilización es parte de la solución a la crisis del agua, por sí misma también presenta desafíos. El XVII Estudio Nacional de Sumunistros de Agua Potable y Saneamiento en España 2022, realizado por la Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento y por la Asociación Española de Empresas Gestoras de los Servicios de Agua Urbana, subraya la necesidad de afrontar la renovación de infraestructuras y la construcción de otras nuevas para poder seguir afrontando el problema del agua. También señala que la inversión prevista en los presupuestos con este propósito es insuficiente ya que no alcanza el 50% necesario. Se necesitan 2.500 millones de euros anuales más para cubrir el coste de 4.900 millones al año.

En general, el tratamiento de aguas residuales se realiza en plantas centralizadas que requieren de una amplia red de tuberías de distribución para su transporte. En España, dicha red ocupa 248.245 kilómetros y, según el estudio mencionado, sufre de un evidente envejecimiento que también afecta a las redes de saneamiento.

Por otro lado, no todos los habitantes se benefician en la misma medida de la reutilización del agua. De hecho, según el estudio, el déficit de inversión es más evidente en la falta de instalaciones para la depuración de aguas residuales en municipios pequeños y medianos, lo que provoca que España incumpla la Directiva 271/91 sobre tratamiento de las aguas residuales urbanas en estas zonas.

Estos desafíos no son únicos de España. En Japón, la mayor parte de la infraestructura para el agua se construyó después de la Segunda Guerra Mundial. Sus sistemas centralizados a gran escala con una extensa red de tuberías “son muy costosos y construirlos lleva mucho tiempo, a veces incluso décadas, causando un alto impacto medioambiental”, cuenta Ryo Yamada, cofundador y vicepresidente de relaciones globales e incubación en Wota, para la Revista Haz. Su deterioro junto a una población cada vez menor plantean un serio problema sobre cómo financiar el mantenimiento y la renovación de tales infraestructuras.

Esta situación y la crisis global del agua fue lo que llevó a Yosuke Maeda, director representativo y director ejecutivo de Wota, fundada en 2014, a pensar en una alternativa.

Portabilidad y automatización del reciclaje del agua

Todo lo que hacen en Wota responde a la inquietud de cómo reducir la infraestructura del agua, descentralizarla y, así, disminuir los tiempos de instalación, su coste y su impacto medioambiental.

En eso estaban cuando, en 2018, fuertes lluvias en el oeste de Japón causaron importantes daños. Movidos por esta tragedia, el equipo de Wota creó el Wota Box, un dispositivo portátil para reciclar agua pensado para casos de desastres o lugares en los que no hay suministro de agua. Permite reutilizar el 98% o más del agua usada y utilizarla para ducharse tras pasar por seis filtros que la convierten en agua limpia y apta para la piel. Sus filtros, y un sistema de rayos ultravioleta y desinfección con cloro, matan el 99,9% o más de los virus y bacterias en el agua usada.

Pero la mayor contribución de Wota no solo es su riguroso tratamiento del agua, sino la automatización del sistema gracias a la inteligencia artificial y a unos sensores que comprueban que el equipo y los filtros operan adecuadamente y avisa cuando estos deben cambiarse. La tecnología inventada por Wota para el reciclaje de agua se actualiza a través de un sistema de aprendizaje automático que les permite obtener información sobre su funcionamiento y renovar el software de manera remota.

Tras el Wota Box, la startup aplicó esta tecnología a la creación de Wosh, un stand portátil para el lavado de manos con agua reciclada para responder a las necesidades de las víctimas de los desastres y su necesidad de mantener los refugios limpios. El momento no pudo ser más oportuno ya que poco tiempo después llegó la pandemia del Covid.

Una pregunta inevitable en este punto es cuántas veces se puede reciclar la misma agua. “El Wota Box puede contener 100 litros de agua y reciclarlos continuamente. Normalmente la gente utiliza 50 litros de agua por ducha y con nuestro sistema de reciclaje hasta 100 personas podrían tomar una ducha con esa agua. El sistema de Wosh para lavarse las manos puede contener 20 litros que pueden utilizarse hasta para 500 lavados”, explica Yamada.

Materializando el futuro

La visión de Wota es que tengamos en nuestra propia casa una planta de regeneración de agua y seamos capaces de reciclar toda el agua usada en un hogar. Es lo que llaman “sistema residencial”, en fase piloto desde hace dos años, y cuyo lanzamiento está previsto en los próximos años.

Técnicamente se trata de un sistema compacto de circulación de agua para instalar en las residencias que se adapta a varias aplicaciones, tamaños y ambientes a través de la combinación de tres mecanismos. Uno es el que recicla el agua del wáter, para usarla en el inodoro. Otro es el que recicla el agua utilizada en las duchas, la lavadora y otros usos domésticos. Finalmente está el mecanismo que acumula agua de lluvia y la convierte en agua de alta calidad para beber. Con estos tres mecanismos un hogar puede autoreciclar casi el 100% del agua usada y satisfacer todas sus necesidades hídricas sin conectarse a la red centralizada de abastecimiento de agua.

Durante año y medio, Wota ha probado el sistema residencial en una casa móvil instalada en islas remotas y zonas despobladas de Japón sometiendo al sistema a pruebas reales de la vida cotidiana.  Los resultados en la isla Toshima han sido satisfactorios ya que con el agua de la lluvia ha sido suficiente para que el sistema se sostuviera a sí mismo sin necesidad de proveer ni una sola vez agua del exterior. “El agua de lluvia reabasteció el sistema y este se mantuvo, proporcionando agua estable y de buena calidad”, señala Yamada.

“Al principio estaba un poco nerviosa ante el cambio en las condiciones de vida en comparación con mi residencia anterior. Pero es mucho más cómodo de lo que imaginaba y estoy disfrutando de mi vida aquí. Honestamente estoy sorprendida de que sea posible vivir sin grandes problemas con el sistema de agua en términos de cantidad y calidad”, compartió la residente a Wota. “Este año, el objetivo es implementar el sistema a toda la comunidad”, señala Yamada refiriéndose al programa piloto en las islas japonesas.

Para Wota, además de mitigar el problema de la escasez de agua a través de su reciclaje y circulación, las ventajas de su sistema de reutilización de agua compacto y descentralizado son numerosas. Para empezar, su producción es significativamente menos costosa que el de las grandes infraestructuras ya que no es necesaria la instalación de tuberías. Esto también hace su instalación más rápida sin necesidad de obras civiles. El sistema se puede llevar a cualquier lugar y es flexible a la fluctuación de la demanda. Y, según sus cálculos, la reducción que este sistema puede suponer en el coste del suministro y tratamiento de las aguas residuales en las zonas despobladas de la prefectura de Ehime, situada en la isla de Shikoku, puede ser de hasta el 43%.

El desafío está en estandarizar este sistema para que se pueda producir de manera masiva. Con este objetivo, Wota está trabajando en reducir el coste de la tecnología. Su idea también es exportar la tecnología mediante licencias a empresas colaboradoras para que la produzcan y la vendan en sus países.

Desde el punto de vista comercial, la demanda de estos productos está en aumento. Así lo confirma Cristobal Cholbi Bou, gerente de Naturquea, empresa española con catorce años de experiencia en la distribución de productos enfocados al tratamiento del agua con tecnologías innovadoras que busquen la sostenibilidad, la mejora de la calidad y el ahorro del agua. “La gente cada vez está más concienciada del problema del agua y eso se nota en que cada vez recibimos más consultas sobre productos que les permitan reciclar agua en casa”, comparte Cholbi.

La oferta de estos productos en nuestro país es muy escasa, por no decir prácticamente inexistente en la actualidad. Entre los desafíos para su venta están, según Cholbi, el precio (varios miles de euros) y el hecho de que su instalación óptima conviene hacerla cuando se está construyendo la casa o cuando se hace una reforma ya que hay que conectar el aparato al desagüe adecuado. Desafíos que se espera se vayan subsanando conforme aumente la demanda.

Zambullirse en el sector

Wota se tiró metafóricamente a la piscina, como se suele decir, al proponer alternativas a lo que las grandes empresas que dominan el sector del agua en Japón, un sector de por sí conservador, estaban haciendo. Pero las necesidades creadas por los desastres naturales que dejan sin agua a los habitantes de las zonas afectadas por semanas o incluso meses, hicieron que tanto el gobierno como las grandes empresas se interesaran y reconocieran la contribución de los sistemas descentralizados propuestos por la startup. “Las autoridades se dieron cuenta de la importancia de los sistemas a pequeña escala. Ahora solicitan nuestra ayuda para abordar problemas a largo plazo, no solo durante desastres”, afirma Yamada.

En la actualidad, tienen 57 inversores, entre los que se encuentran agencias de gobierno y compañías de infraestructura de agua como Kubota, Metawater y Swing. “Las grandes empresas entienden que el sistema descentralizado funciona bien en ciertas circunstancias y, al asociarse con nosotros, tienen la oportunidad de explorar ese mercado”, añade.

Desde su creación, el Wota Box ha aliviado las necesidades de agua en 23 municipalidades en Japón y ha permitido ducharse a más de 30.000 personas en más de 120 refugios. Tras el terremoto de enero de 2024, se instalaron 100 Wota Box y 200 Wosh en la península japonesa de Noto. Además de en Japón, el Wota Box también ayudó a los afectados del terremoto de 2023 en Turquía y Siria. Wosh está siendo usado en muchos restaurantes de comida rápida, centros comerciales y oficinas por todo Japón.

Para Wota, su sistema descentralizado a pequeña escala de reciclaje de agua tiene especial sentido para las zonas más despobladas que no se pueden beneficiar del sistema central o que dada su escasa población no pueden abarcar el costo de la renovación de infraestructura. “No toda la infraestructura del agua existente se debe reemplazar de este modo, pero se puede lograr un equilibrio en el que en zonas urbanas predomine la infraestructura centralizada y en áreas más despobladas la de pequeña escala”, aclara Yamada.

Otra de las zonas en las que tiene gran potencial son las islas. En algunas islas se utilizan métodos muy costosos y que requieren alto consumo energético para la provisión de agua dulce como la desalinización. En islas con mucho turismo el agua dulce puede resultar insuficiente para satisfacer la demanda produciendo inestabilidad en la provisión de agua. Y en algunos casos, las islas pueden carecer de sistemas apropiados para la gestión de las aguas residuales que acaban vertidas en el océano contaminándolo.

Este es el caso de Antigua y Barbuda, en el Caribe, con cuyo gobierno Wota ha empezado a trabajar para instalar su sistema en casas asequibles de nueva construcción para la población pobre y vulnerable.

Pero ¿estamos preparados psicológicamente para ducharnos, lavar y, sobre todo, beber agua reciclada? De manera generalizada, existe una barrera psicológica inicial ante la idea de utilizar agua que ya ha sido usada, independientemente de que científicamente sea totalmente seguro. El desafío es todavía mayor cuando se trata de beber agua reciclada. Por eso, aunque podría beberse, Wota ha separado conscientemente el mecanismo del agua para beber utilizando solo agua de lluvia con el fin de que sea más confortable para la gente. “En nuestra experiencia, cuando la gente ve con sus propios ojos que esta tecnología provee agua muy pura, entonces cambian de actitud y muestran interés”, dice Yamada. Para la aceptación social, “el ver para creer es clave”, añade.