Benvinguts, Benvolguts, Ben Trobats del 13/12/2024 — Sequera a Catalunya: tecnologies d’aigua de boira, neu amb minerals i models climàtics. Del MIT als Pirineus, gel, porins i COP28

Ideas clau del programa

• Sequera i vulnerabilitat mediterrània: Catalunya pateix pluges irregulars i alta concentració de població a conques amb pocs recursos. Situació d’“emergència” per la combinació de canvi climàtic i augment de la demanda.
• Aigua com a “petroli del futur”: creix la dimensió geopolítica i econòmica dels recursos hídrics.
• Ciència aplicada a l’aigua i el gel: des de captadors de boira inspirats en la natura fins a una nova manera de fabricar neu i gel amb menor despesa energètica.
• Núvols, aerosols i incertesa: els models climàtics preveuen bé la temperatura però encara no la pluja; les partícules en suspensió (pols sahariana, pol·len, bacteris) determinen la nucleació del gel als núvols i, per tant, la precipitació.
• Del laboratori al territori: proves pilot al Laboratori de la Neu (La Molina) amb minerals de faldespat per millorar l’eficiència dels canons de neu i ampliar la finestra operativa.
• Circularitat i energia: aplicacions derivades per fer gel a menor cost i per depurar porins (crioconcentració) aprofitant l’hivern.
• Debat sobre “fer ploure”: el cloud seeding (iodur de plata i alternatives) té eficàcia variable i dilemes ètics i polítics.
• Política climàtica (COP28): es reconeix avanç lent però sostingut: “Festina lente” per pressionar, coordinar i escalar.

“L’important és avançar i fer coses: augmentar la resiliència amb tecnologia i gestió, mentre esperem i aprofitem millor cada gota.”

1) Sequera, aigua i context català

Què és la sequera i per què afecta més Catalunya

• Períodes llargs amb precipitació per sota de la mitjana → desequilibri entre disponibilitat natural i consum.
• Clima mediterrani: alternança de llargs períodes secs i episodis torrencials.
• Conques internes: >80% de població amb ~40% de l’aigua disponible → alta vulnerabilitat.

Aigua: propietats bàsiques rellevants

• H2O, dissolvent universal, rarament pura a la natura (conté sals, minerals, partícules…)
• Canvia d’estat: líquid (aigua), sòlid (gel), gas (vapor). Fusió 0 °C; ebullició 100 °C (1.013 hPa).

2) Consum d’aigua i gestió

• Consum mitjà domèstic a Catalunya ~117 L/persona/dia; requisit vital (beure/cuinar) ~3 L.
• La xifra global inclou industrial, agrícola i recreatiu: no és només consum domèstic.
• Barcelona és de les ciutats europees que menys aigua gasten per habitant (abans de restriccions).
• Cal “estrènyer el cinturó” i implementar noves tecnologies i polítiques davant canvis sobtats.

3) Captació d’aigua de boira i humitat (MIT + CSIC)

Inspiració bio: del cactus a les xarxes

• “Xarxes de pescador” metàl·liques que capturen microgotes de boira/nuvolositat i les condueixen a col·lectors.
• Proves a l’Atacama (lloc més sec del planeta) i en zones rurals; subministrament per aigua de boca i petits cultius (aloe vera).
• Avantatge: un cop instal·lades, no requereixen energia; manteniment senzill.

Repte i solució

• Problema d’embrutiment biològic (insectes, matèria orgànica) que obstrueix les malles.
• Nou recobriment amb material basat en titani (fotocatalític): s’auto-neteja amb el sol → millora la viabilitat.
• Rendiments reportats a torres: 3–12 L/dia·m² en condicions favorables (p. ex. Illes Canàries).
• Útil per llocs remots amb humitat persistent; no resol la sequera global però desbloqueja necessitats locals.

4) Fonts d’aigua i límits

• Tot ve del cicle: mar, atmosfera, rius, aqüífers. No “inventarem” aigua nova.
• Dessalinització: subministrament gairebé “il·limitat” però amb alt cost energètic i vulnerabilitats (ex.: Dubai, reservori de 3–4 dies).
• Geopolítica: “l’aigua és el petroli del futur”; qui tingui recursos hídrics tindrà avantatge econòmic i polític.

5) Núvols, aerosols i predicció de pluja

• Models climàtics: fiables en temperatura, incerts en pluja i núvols.
• Els aerosols (pols del Sàhara, faldespats, pol·len, bacteris…) canvien la microfísica del núvol i la seva radiació (gotetes d’aigua = refreden; cristalls de gel = deixen passar més radiació).
• No totes les partícules congelen igual: la nucleació del gel depèn del tipus mineral i la seva nanoporositat.
• Recerca actual (CSIC, UB, MIT…): entendre quines partícules indueixen gel i com integrar-ho en models i aplicacions.

6) Fer ploure a voluntat? “Cloud seeding”

• Tècnica clàssica amb iodur de plata i altres (sofre, gel sec, fins i tot cristalls de colesterol).
• Resultats irregulars; informe (EUA, 2004): de vegades funciona, de vegades no; dependència d’on i com s’injecta.
• Dilemes: toxicitat (AgI), “robatori de pluja” entre regions → potencial conflicte polític.
• Alternatives “naturals”: ús de minerals inocus (p. ex. faldespats); camp encara en estudi.

7) Laboratori de la Neu (La Molina)

Reproduir el núvol… dins el canó de neu

• Aigua d’alta muntanya és massa pura (pocs nucleants). Afegint microquantitats de faldespat (remineralització), es crea un “nucli” per congelar millor les gotes → neu més “natural”.
• El faldespat conté nanoporositat on l’aigua “prefereix” ser gel, facilitant la nucleació.

Impacte

• Conversió aigua→neu: puja d’un ~75% a ~95% (més volum i qualitat).
• -30% a -40% de despesa energètica (menys aire comprimit).
• Finestra operativa ampliada (temperatura/humitat): més hores útils per temporada.
• Escenari 2050 (Pirineu, +1,6 °C): sense ajuda es perdrien hores crítiques; amb minerals, es mantindria ~el 20% d’hores eficients actuals.
• Fase actual: viabilitat tècnica i econòmica (3 anys de proves pilot).

“No és ‘fer neu a qualsevol preu’, sinó apropar-se al procés natural amb menys energia i més eficiència.”

8) Aplicacions derivades: gel i porins

Fabricació de gel eficient

• Modificar les superfícies fredes de les geladores amb materials nucleants per congelar a -5 °C (en comptes de -10/-15 °C).
• Estalvi estimat 30–50% d’energia i més resiliència a onades de calor (aigua d’entrada més calenta).^

Depuració de porins (crioconcentració)

• Congelar lentament per separar un gel d’aigua ~95% neta i concentrar el residu (més fàcil de transportar i valoritzar com a adob on calgui).
• Nova via: amb materials nucleants, el procés funciona a -1,5 / -2 °C → aprofitar l’hivern (plana de Vic) sense cost energètic.

9) Política i transferència: de la ciència al mercat

• Tendència global a orientar R+D cap a reptes ambientals (MIT, propera dècada).
• “Quarta Revolució Industrial”: co-creació entre ciència, enginyeria, empresa i administració (ex.: suport Generalitat; patrocinadors privats).
• Clau: retorn social de la recerca finançada amb diners públics.

10) COP28 i mirada de futur

• Percepció d’avenç lent però real (“Festina lente”): més consciència, més renovables, més polítiques que fa 20 anys.
• Contradiccions (p. ex. seu a Dubai) poden forçar converses incòmodes però necessàries.
• Realisme científic: encara que aturéssim CO₂ avui, l’inèrcia climàtica continuarà; cal resiliència + mitigació.

“La natura seguirà; el repte és mantenir una vida bona per a nosaltres.”

11) Notes culturals i històriques (interludis)

• Música: “What a Wonderful World” i “Don’t Cry for Me Argentina”.
• Perfil de la cantant Kina Grannis (influències folk/pop; USC).
• “Evita”: recorregut del cadàver embalsamat d’Eva Perón (1952–1976) entre Argentina, Itàlia i Madrid; context polític i cultural.
• Història urbana: residències a Barcelona (íbers, romans, visigots), Palau Reial Major, Saló del Tinell, Montjuïc.
• Cita de Ramon Muntaner i el proverbi llatí “Festina lente”.