Vesi on elämä ja älykäs vesi on parempaa elämää

Vesi on elämän perusta ja välttämätöntä kaikelle tuntemallemme elämälle ja toiminnalle. Veden saatavuutta ja sen puhtautta on pidetty itsestään selvänä ja sitä se on ollutkin. Suomessa vettä on riittänyt ja sitä on opittu puhdistamaan, kierrättämään ja jakelemaan puhtaana kuluttajille. Haasteita on matkan varrella tietysti ollut ja vedestä onkin syytä olla jatkuvasti huolissaan.

Maailma ympärillä muuttuu ja uusia haasteita kuten esimerkiksi ilmastonmuutos, turvallisuusuhat, veden käytön kasvu ja sen mukaan riittävyys tulee vastaan. Nykyiset ratkaisut eivät silloin enää riitä, eivätkä ne takaa yhteiskunnan toimintaa ja menestystä.

Maailmanlaajuisesti maatalous käyttää kasteluun 70 % jo nyt käytetystä puhtaasta vedestä. Halkeilleet pellot, kuivuneet kasvit ja nälänhätä ovat meille tuttuja lähinnä uutisista Afrikasta. Ilmastonmuutoksen tutkijat ovat kuitenkin jo varoittamassa lisääntyvästä kuivuudesta myös Euroopassa. Iberian nimimaa on aavikoitumassa. Välimeren pohjoispuolella ja Keski-Euroopassakin on jo kärsitty vesipulasta.

Ilmastoennusteiden mukaan Suomeen on luvassa kuivuudesta kärsiviä alueita jo 2030-luvulla, jos ja kun nykymeno jatkuu.

Maailma on kuitenkin suurimmaksi osaksi vettä. Sen toteamiseksi riittää, kun katsoo maapalloa Tyynen valtameren suunnasta. Pulaa on lähinnä juomakelpoisesta makeasta vedestä. EU:n piirissä on puhuttu, että pelkän veden asemasta tulisi keskustella puhtausasteista ja eri tarkoituksiin käytettäväksi soveltuvasta vedestä.

Teollisissa prosesseissa ja maatalouden kastelussa ei tarvita läheskään aina juomavedeksi kelpaavaa vettä. On järkevämpää kierrättää vettä käyttötarkoituksesta toiseen ja puhdistaa sitä vain tarvittaessa. Peräkkäisellä käytöllä saadaan sama vesi riittämään monelle käyttäjälle. Edellytyksenä on, että veden laatu pystytään analysoimaan nopeasti ja tarkasti ja että tarvittavat puhdistusprosessit ovat kuhunkin tarpeeseen nähden riittävän hyviä. Sinällään jo nyt huonolaatuisestakin jätevedestä tai merivedestä puhdistetaan juomakelpoista vettä ja suljettu veden kierrätyskin on usein mahdollista.

Pellolle satava vesi on ilmaista, mutta kaikki muu vesi maksaa putkina, pumppuina, venttiileinä ja ennen kaikkea siirtämiseen kuluvana energiana. Tällä on vaikutusta ruuan hintaan. Keinokastelulla voidaan toki saada etuakin. Kun veden määrä optimoidaan kasvien tarpeita vastaavaksi ja vettä käytetään ravinteiden ja tarvittavien kemikaalien levitykseen, paranee sadon määrä ja laatu. Se myös mahdollistaa tuotannon kontrolloiduissa sisätiloissa ja vaikkapa kaupunkiympäristössä lähellä kuluttajia urbaanin maanviljelyn konseptin mukaisesti.

Trendinä keinokastelussa on mennä kohti tarpeen mukaista kastelua. Tavoite on yksinkertainen: kastellaan siellä missä vettä tarvitaan, silloin kun sitä tarvitaan ja vain sen verran kuin kasvit voivat vettä hyödyntää.  Tuloksena saadaan paremmin voivia kasveja, suurempi ja paremman laatuinen sato sekä säästöä käytetyn veden ja energian määrässä.

Valitettavasti tämä ei ole vielä helppoa eikä aina kustannuksiltaan riittävän edullista. Kasvin tarvitseman veden määrä ja kastelun ajoittaminen voivat vaihdella hyvinkin paljon. Saman pellon sisälläkin saattaa olla alueita, joita on hoidettava eri tavoin. Tällaisten alueiden tunnistaminen, niillä olevien kasvien veden tarpeen seuranta ja tarvittavan kastelun suunnittelu ennakoiden myös sään vaikutukset ovat vaativa kokonaisuus, joka edellyttää kattavaa anturointia ja kerättävän datan ymmärtämistä. Myös veden toimittaminen kohdennetusti edellyttää mukautuvaa kastelujärjestelmää.

ICT:n hype-sanat IoT, tekoäly, big data ja digitalisaatio ovat tulleet voimalla myös veden hallintaan ja keinokastelun ohjaamiseen. Niiden avulla saadaan veden käyttöön ja kierrätykseen älykkyyttä ja tehokkuutta, jota tarvitaan makean veden säästämiseksi.

Vesi on koko maailman yhteinen asia, joka on saamassa suurempaa huomiota myös EU:ssa. VTT on mukana EU:n ICT4Water-klusterissa ja WssTP:ssä (European Water Technology Platform) määrittelemässä yhteisiä kehityskohteita ja yhteistä tiekarttaa älykkäiden veteen liittyvien palvelujen aikaansaamiseksi. Teknologiakehityksen lisäksi tässä on mukana paljon liiketoimintaa ja ratkaisujen yleistymistä tukevia toimia. Vain käytössä olevalla teknologialla on merkitystä. Veden riittävyyden varmistaminen kaikille on isossa kuvassa yksi tärkeimmistä asioistamme.

Tarvitaan myös käytännönläheisiä toimia. VTT vetää H2020-ohjelmassa EU-Brasilia yhteishanketta SWAMP (Smart Water Management Platform [for Precision Irrigation]). Siinä kehitetään ja kokeillaan automaattisia täsmäkasteluratkaisuja ja veden hallintaa erilaisiin tarkoituksiin erilaisissa ympäristöissä Po-joen rannoilta Brasilian ylängöille. Hankkeesta saadaan ratkaisuja maaperän ja kasvien tilanteen mittaamiseen, kasvien veden tarpeen analysointiin ja kastelun älykkääseen ohjaamiseen niin, että mahdollisimman moni pellolle pumpattu vesipisara päätyy laadulta ja määrältä paremman sadon tuottamiseen.

Vesi on elämänehto. Makean veden riittävyys on haaste. Älykkäät järjestelmät tehostavat veden käyttöä, niin että vähempi ja parempilaatuinen vesi riittää isommalle joukolle ihmisiä. Kun ratkaisut saadaan edullisiksi ja skaalautuviksi, ne voidaan viedä kaikille. Tuottamaan parempaa elämää.

Lue lisää: VTT policy brief  – Towards a resilient society with smart water solutions

jpsoininen.jpg
Juha-Pekka Soininen
Principal Scientist
juha-pekka.soininen(a)vtt.fi

 

 

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.