Het Caribisch gebied zal terug stuiteren na een orkaan met deze uitvinding

Nadat de orkanen Maria en Irma afgelopen september toesloeg, duurde het tot juni in Puerto Rico om de meeste bewoners water te geven. Degenen die in landelijke en moeilijk te bereiken bergachtige gebieden wonen, wachtten het langst.

In Dominica, waar 80 procent van de bevolking zwaar werd getroffen door de orkaan Maria, werd de waterservice pas in april 2018, enkele maanden na de storm, in de meest afgelegen gebieden hersteld.

Nu is er alweer een orkaanseizoen aan de gang in het Caribisch gebied.

Ons onderzoek naar regenwaterwinning - een goedkope, low-tech manier om regenwater te verzamelen en op te slaan - suggereert dat deze techniek in het hele Caribisch gebied kan worden ingezet om de toegang van deze gemeenschappen tot water te verbeteren, zowel na stormen als in het dagelijks leven.

Beperkte toegang tot water in het Caribisch gebied

Nog voordat de orkanen Maria en Irma afgelopen september toesloeg, waren sommige Caribische eilanden niet in staat om betrouwbaar schoon water te leveren voor het drinken en wassen van alle bewoners.

Op veel eilanden bereikt het door de overheid aangelegde watersysteem geen afgelegen plattelandsgebieden en andere afgelegen gebieden of kost het te veel voor huishoudens met lage inkomens.

Traditioneel hebben bewoners op dergelijke plaatsen hun water uit ondergrondse bronnen, zoals bronnen, putten of in de stroomopwaartse - en dus vermoedelijk schone - delen van de beekjes gekregen.

Tegenwoordig maakt watervervuiling door een combinatie van huishoudelijk afvalwater, landbouw, voedsel en drankverwerking en productie het meeste grondwater onveilig om te drinken. Tot 85 procent van het afvalwater in het Caribisch gebied wordt nu, onbehandeld, geloosd in lokale rivieren, beken, meren of rechtstreeks in de oceaan, volgens het Caribbean Regional Fund for Wastewater Management, een intergouvernementeel agentschap.

Regenwater verzamelen, schoonmaken en bewaren

Regenwater oogsten is een alternatieve manier om vers water te verkrijgen en op te slaan.

Door neerslag te verzamelen dat van nature op daken en trottoirs in een tank valt, verandert dit proces water dat normaal gesproken wegspoelt tot een grondstof voor koken, wassen, irrigeren en zelfs waterintensieve productie.

Een pijp die vanuit de dakgoot van een gebouw aan de tank is bevestigd, verzamelt regenwater dat anders zou worden verspild. Sustainable Sanitation Alliance / flickr, CC BY

Regenwater, vooral tijdens het orkaanseizoen, is gratis en overvloedig in het Caribisch gebied. Dominica kan in het najaar tot 15 centimeter regen per maand krijgen. Puerto Rico gemiddelden 8 tot 9 centimeter neerslag per maand van mei tot november.

Zodra regenwater wordt opgeslagen in de tank - die kan variëren van 200 gallons voor huishoudelijk gebruik tot 600.000 gallons in een industriële omgeving - worden leidingen van de tank aangesloten in huis, tuin of waar ze het ook maar nodig hebben.

De tanks moeten zijn uitgerust met een ingebouwd filter om het verzamelde regenwater te reinigen, dat verschillende soorten schimmels, bacteriën en protozoa kan oppikken wanneer het in contact komt met een rooftop.

De tank die we voor Caribische eilanden aan het ontwikkelen zijn, gebruikt een biosand-filter - een container gelaagd met grind en zand, ongeveer zo groot als een kleine koeler - om regenwater te zuiveren.

Terwijl water door het zand- en grindbed stroomt, worden pathogenen en deeltjes uitgefilterd.

Dit proces vindt mechanisch plaats - vaste stoffen raken gevangen in het grind en zand - of door predatie: goede micro-organismen, die van nature in het zand leven, slechte bacteriën consumeren.

Biosand-filters verwijderen tot 96,5 procent van de bacteriën en tot 99 procent van virussen uit regenwater. Tegen de tijd dat de keukenkraan is ingeschakeld, is het water schoon en veilig om te drinken.

Regenwater dient de wereld

Regenwateropvang, lang gebruikt om vee en boeren in landelijke gebieden over de hele wereld te bedienen, is een steeds vaker voorkomend antwoord op watertekorten in de ontwikkelingslanden.

Van 2005 tot 2015 stimuleerde het "Water for Life" -programma van de Verenigde Naties actief regenwateropvang als een mogelijke oplossing voor wereldwijde watertekorten. Volgens een U.N.-rapport uit 2006 bijvoorbeeld, is de regenval op het Afrikaanse continent "meer dan voldoende om meerdere keren aan de behoeften van de huidige bevolking te voldoen".

De regeringen van Cambodja, Haïti, China, Thailand, India en Brazilië hebben in de afgelopen decennia regenwateropvangsystemen voor huishoudens en industrieën ingezet om landelijke droogtes en stedelijk watertekort te verminderen.

Ook Brazilië heeft opmerkelijke vooruitgang geboekt bij het gebruik van regenwater om het leven van de burgers gemakkelijker te maken.

In 2003 lanceerde een publiek-privaat partnerschap genaamd Articulação do Semi-Árido Brasileiro "1 Million Cisterns", een initiatief gericht op het bieden van 1 miljoen huishoudens in droogte-gevoelige delen van het Zuid-Amerikaanse land met gemakkelijk toegankelijk geoogst regenwater.

Semi-aride gebieden zoals Pernambuco, een staat in het noordoosten van het land, kunnen zeven tot negen maanden zonder regenval. Een tank van 4.500 gallon - ongeveer de grootte en het gewicht van een Greyhound-bus - verzamelt genoeg water tijdens het regenseizoen dat een gezin van vier er drie tot vier maanden van kan leven tijdens droger weer.

Tegen 2014 had het programma het doel bereikt om 1 miljoen Braziliaanse huishoudens te helpen.

Uitdagingen in het Caribisch gebied

Ondanks deze wereldwijde successen hebben heel weinig Caribische landen actie ondernomen om op een significante schaal regenwater te oogsten.

In de Artibonite Valley in Haïti worden biosand-filters gebruikt om het water uit ondiepe grondputten te zuiveren. En de Verenigde Naties hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van infrastructuur voor regenwaterwinning in het zuiden van Jamaica om de veerkracht van sommige gemeenschappen voor klimaatverandering te bevorderen.

Wij zijn van mening dat regenwaterwinning voor meer van de Caraïben kan werken. Het financieringsmodel en de apparatuur hoeven alleen maar te worden ontworpen om aan de speciale behoeften van de eilanden te voldoen.

De meeste regenwateropslagtanks in grote internationale programma's zijn gemaakt van glasvezel, ander plastic of gelast staal. Die materialen kunnen duur zijn voor gezinnen met een beperkt budget, zoals veel Caraïbische huishoudens op het platteland doen.

Tanks gemaakt van Cement en kippengaas

Ons ontwerp is gemaakt van ferrocement - een soort dun, gewapend beton dat veel wordt gebruikt om regenwater in India te verzamelen.

Deze bouwstijl is betaalbaar - vooral als deze wordt gesubsidieerd door kleine overheidsleningen - omdat het gebruikmaakt van materialen die beschikbaar zijn in het Caribisch gebied: cement, zand en water vermengd, versterkt met kippengaas en stalen staven.

Het cement fungeert als een superlijm en bindt de deeltjes zand, wapening en kippengaas in één sterke, compacte massa.

Deze goedkope, duurzame methode is ook ideaal voor de Caribische omgeving. Het eilandgebied is niet alleen vatbaar voor orkanen, maar ook voor aardbevingen. De stalen staven zijn bestand tegen het schudden van een aardbeving, terwijl het cement bestand is tegen harde wind.

Tijdens bijzonder krachtige orkanen, kunnen Caribische eilanden zelfs zoveel regen krijgen dat het hun ouder wordende waterinfrastructuur overweldigt, die simpelweg het volume en de snelheid van stormvloeiing niet aankan. Wanneer mensen stortbakken hebben, gaat die overtollige regen goed van pas.

We hebben nu een model regenwaterwinningssysteem voor ferrocement op het eiland Grenada getest. Met enkele aanpassingen om het bouwgemak te verbeteren - die nu aan de gang zijn - denken we dat het eilandbewoners goed van pas zou kunnen komen.

De overheid daar heeft interesse getoond in het introduceren van regenwaterwinning om de betrouwbaarheid en toegankelijkheid van haar gemeentelijke watersystemen te vergroten.

Onze volgende stop voor het testen van het ferrocement-en-bios-systeem is Dominica. En daarna hopen we dat de rest van het Caribisch gebied verder zal gaan.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation van Cecilia A. Green en Farah Nibbs. Lees hier het originele artikel.