Como a indústria de alimentos e bebidas pode enfrentar a crescente insegurança hídrica no mundo?

Existe uma sinergia poética no fato de que a água compõe tanto do corpo humano quanto do planeta em que vivemos.

Somos uma espécie aquática. A água representa pouco mais da metade da composição do nosso corpo — cerca de 55 a 60% — e precisamos beber aproximadamente 4 litros de água por dia para manter a hidratação. Para quem pode simplesmente abrir a torneira e ter acesso à água potável sempre que quiser, e cuja maior preocupação com conservação hídrica se resume a tomar banhos mais curtos ou evitar molhar o jardim, isso talvez não pareça um grande problema. Mas, para quem precisa caminhar quilômetros todos os dias para buscar água em um rio ou lago, trata-se de um desafio quase intransponível.

Imagine carregar 20 litros de água por duas horas, todos os dias, durante toda a vida. Essa é a realidade de cerca de 700 milhões de pessoas ao redor do mundo que precisam deixar suas casas para buscar água potável em uma fonte externa. Mulheres e meninas, que geralmente são as responsáveis por essa tarefa, gastam cerca de 15 horas por semana caminhando 6 km por dia carregando os 20 litros — aproximadamente 20 kg — de água. Estima-se que cerca de 2 bilhões de pessoas no mundo não tenham acesso à água potável em casa, mas estudos mais recentes indicam que esse número pode ser o dobro do estimado anteriormente: cerca de 4,4 bilhões de pessoas não têm acesso fácil à água limpa e segura.

“Toda a água que existirá já está aqui.”

National Geographic

A superfície do nosso planeta azul é composta por 71% de água — aproximadamente 326 milhões de trilhões de galões. Nunca haverá mais água do que já existe, e a água atual continuará circulando pelo ciclo hidrológico — evaporação e transpiração, condensação, precipitação — essencialmente para sempre. Então, o que queremos dizer com escassez hídrica ao falar de um recurso que tecnicamente nunca se esgota e pode ser reutilizado repetidamente?

A escassez de água não se refere exatamente à quantidade total de água existente no planeta, mas sim a onde essa água está localizada e se ela é acessível para uso. Apenas cerca de 3% da vasta reserva de água da Terra é de água doce potável, e grande parte dessa fração está presa nas calotas polares e geleiras. Os seres humanos retiram a maior parte da água utilizável de fontes subterrâneas ou superficiais — como aquíferos, lagos, rios e zonas úmidas — conhecidas coletivamente como fontes de água azul. Também é possível encontrar água doce nas chamadas águas verdes, que estão presentes em plantas, solo ou na chuva, mas são de difícil acesso. Tanto a água azul quanto a verde são classificadas como fontes de água renovável. Não fazem parte dessa classificação alguns aquíferos, como o Ogallala, que se estende por 174 mil milhas quadradas sob as Grandes Planícies dos Estados Unidos. Aquíferos se renovam em um tempo geológico, e não humano — muitos deles estão sendo esgotados em uma velocidade muito maior do que sua capacidade de recarga. Cientistas estimam que, no ritmo atual de uso, o Ogallala — que atende diretamente 8 estados e fornece 30% da água subterrânea usada para irrigação nos EUA — poderá secar completamente nos próximos 50 a 100 anos.

Apesar da enorme quantidade de água em nosso planeta — seja em nuvens, na chuva, em plantas ou congelada no gelo — o acesso a essa água nem sempre é tão simples quanto cavar um poço ou derreter neve. Viver em uma região com água doce e limpa não garante que essa água esteja disponível como recurso: ela pode ser vendida, usada para irrigação, represada ou desviada para outro lugar. A escassez hídrica é uma questão complexa e global, mas pode ser resumida de forma simples: a água é um recurso finito, e a demanda está crescendo.

“A água é a substância e a matriz da vida, sua mãe e seu meio. Não existe vida sem água.”

Albert Szent-Gyorgyi

A água sempre fascinou a imaginação humana. Poemas, livros, músicas, filmes, pinturas e milhões de outras obras refletem a relação da humanidade com esse recurso e a curiosidade que ele desperta. Ela aparece em praticamente todos os mitos sobre a origem da vida, nas mais diversas culturas. Está presente em tudo o que comemos ou bebemos, gera energia, remove resíduos e ajuda a moderar temperaturas, tanto altas quanto baixas.

A indústria de alimentos e bebidas pode ser vista como um microcosmo da relação da humanidade com a água. Nos Estados Unidos, esse setor representa cerca de 30% das retiradas totais de água doce. Em 2012, a indústria norte-americana de alimentos e bebidas retirou 34 trilhões de galões de água — o suficiente para cobrir todo o estado da Califórnia com 30 centímetros de profundidade — em sua maioria a partir de fontes superficiais. Cerca de 68% dessas retiradas foram destinadas ao cultivo de plantas e à alimentação de animais, exigindo trilhões de galões por ano.

A água é a força motriz da indústria de alimentos e bebidas, e durante períodos de seca — definidos por chuvas anormalmente escassas —, a produção sofre quedas generalizadas. Não se pode cultivar plantas nem criar animais sem água, e ela também é um ingrediente principal em muitos produtos alimentícios e bebidas, além de ser uma parte fundamental de diversos processos e uma importante fonte de energia. Infelizmente, as secas têm se tornado cada vez mais frequentes e abrangentes em escala global. Em 2018, 67% dos Estados Unidos enfrentaram condições que variavam entre anormalmente secas e seca excepcional, com os maiores registros de seca excepcional ocorrendo na região central do país — justamente onde se concentra o maior percentual de terras agrícolas.

O aumento das temperaturas causado pelas mudanças climáticas traz uma série de problemas que agravam as secas: maior evaporação, alterações nos padrões climáticos, redução da camada de neve e da precipitação. Alguns modelos climáticos indicam que as chuvas não apenas estão diminuindo, mas também se tornando mais irregulares, alternando períodos de enchentes e estiagens, o que provoca inundações e, ao mesmo tempo, exige maior capacidade de armazenamento de água para os períodos de escassez.

A irrigação é a solução para a falta de chuvas, fornecendo água por meios mecânicos como canais e sistemas de aspersão. Assim como tantos outros elementos da produção moderna de alimentos, a irrigação — que é utilizada há milhares de anos como método para irrigar plantações em regiões com pouca chuva — se expandiu rapidamente após a Revolução Industrial e ao longo do século XX, à medida que a tecnologia se tornou mais sofisticada e a demanda cresceu. Assim, culturas começaram a ser cultivadas em áreas que antes não ofereciam suporte para isso.

Ampliadamente utilizada na agricultura para complementar a chuva e melhorar a produtividade das lavouras, a irrigação traz consigo uma série de desafios. Muitas vezes, ela esgota os recursos hídricos mais rapidamente do que eles conseguem se regenerar, o que leva à superexploração de rios e lagos, destruição de habitats aquáticos, perda de biodiversidade e até alterações no clima regional. Com o aumento da conscientização pública sobre a escassez de água, medidas estão sendo tomadas para tornar a irrigação mais eficiente e sustentável. De acordo com o Tata Center do MIT, substituir os sistemas tradicionais de irrigação por aspersão ou inundação por irrigação por gotejamento — mais direta e eficiente — pode reduzir o consumo de água em 20 a 40% e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade das lavouras em 20 a 50%.

Embora a maior parte do consumo de água na indústria de alimentos e bebidas esteja relacionada ao cultivo e à criação de animais, quase todas as etapas do processo produtivo dentro das fábricas também requerem água. Ela está presente em toda parte como ingrediente; todo alimento contém alguma quantidade de água em sua composição.

A água como ingrediente é um exemplo de uso direto da água, quando seu uso é visível — como ao abrir uma torneira. É fácil perceber quanta água é necessária em uma receita, mas, ao calcular a quantidade total de água utilizada para criar um produto, também devemos considerar a água invisível usada ao longo do processo para gerar energia, lavar ingredientes e equipamentos, resfriar e aquecer o produto e o ambiente, entre outros usos. Essa água usada nos bastidores é chamada de água virtual, e embora represente uma solução para a escassez hídrica global, também traz consigo uma série de complicações.

“A água nos conecta ao nosso vizinho de uma forma mais profunda e complexa do que qualquer outra.”

John Thorson

Nos anos 1990, uma teoria popular sugeria que as próximas grandes guerras seriam travadas por água, e não por questões políticas. Em um futuro no qual países cada vez mais áridos não teriam água suficiente para produção e agricultura, a água se tornaria o próximo recurso a ser disputado ou acumulado. O professor Tony Allan, especialista em uso e acessibilidade da água no Oriente Médio, foi pioneiro na ideia de que a água virtual poderia substituir a água direta em diversas regiões, evitando a necessidade de conflitos. Se o problema é a incapacidade de produzir itens essenciais à vida por falta de água, a solução seria simplesmente importar esses produtos, promovendo o fluxo de água virtual para dentro do país — geralmente na forma de grãos e outras colheitas. A água virtual não está sujeita a barragens ou conflitos de fronteira, permitindo que países com abundância de água atendam às necessidades de países com escassez hídrica. Em 2008, o professor Allan recebeu o Stockholm World Water Prize por seu trabalho com água virtual.

Na prática, o fluxo de água virtual é quase tão complexo e político quanto o da água direta. Países com escassez hídrica tornam-se dependentes de seus vizinhos mais ricos em água para obter bens essenciais como alimentos, tecidos e outros produtos que não conseguem produzir. No entanto, até mesmo países com abundância hídrica estão enfrentando problemas de escassez à medida que recursos críticos começam a se esgotar. Até 2030, prevê-se que a demanda por água ultrapasse a oferta em 40%. Com o aumento da conscientização, o debate público cresce e impulsiona estratégias de gestão hídrica que promovem o uso responsável e sustentável desse recurso tão precioso.

“Se existe mágica neste planeta, ela está contida na água.”

Loren Eiseley

Durante toda a existência humana, a água nos inspirou — não apenas a criar obras de arte que a celebram como manifestação do sublime, mas também a inventar tecnologias melhores e mais eficientes. Desde os tempos da roda d’água até grandes usinas hidrelétricas, locomotivas a vapor e muito mais, a humanidade encontrou milhares de formas de aproveitar o poder da água. Hoje, o desafio é ainda mais complexo: encontrar uma forma de usar água sem usá-la em excesso.

A conservação da água é o primeiro passo mais comum: auditar o uso e eliminar desperdícios ajuda a reduzir os gastos hídricos. No entanto, “usar menos água” é mais fácil falar do que fazer, especialmente quando estamos acostumados a tê-la sempre disponível. Felizmente, no mundo da produção de alimentos e bebidas, há métodos para conservar água em todas as etapas do processo. Empresas como General Mills e Coca-Cola assumiram metas de redução hídrica, e a PepsiCo anunciou um plano agressivo para se tornar “net water positive” — devolvendo mais água ao meio ambiente do que consome — em todas as suas instalações próprias e de terceiros até 2030.

A abordagem da PepsiCo à gestão da água é multifacetada. Inclui ações sistêmicas para combater a insegurança hídrica — como investimentos para restaurar os fluxos perenes do Rio Colorado e programas de abastecimento de água na África Subsaariana — além de melhorias na eficiência hídrica ao longo da cadeia de valor, antes mesmo da água chegar às suas instalações, por meio da ampliação de tecnologias como irrigação por gotejamento alimentada por gravidade. A empresa também investe em tecnologias sustentáveis dentro das fábricas, como coleta de vapor do cozimento de batatas para reutilização da água, uso de cascas de batata em digestores anaeróbicos para gerar eletricidade e tratamento de efluentes com biorreatores de membrana (MBRs).

MBRs oferecem uma opção mais eficiente em comparação ao lodo ativado convencional no tratamento de águas residuais, proporcionando um efluente mais limpo que pode ser reutilizado para fins urbanos ou filtrado por osmose reversa para purificação adicional. A recuperação e o reúso são duas frentes nas quais a indústria de alimentos e bebidas vem concentrando esforços, muitas vezes tratando, purificando e reutilizando a água dentro de suas próprias instalações para aumentar a eficiência.

Outro campo importante para a conservação de água no setor é o de equipamentos. A limpeza de equipamentos é uma das principais causas do alto consumo de água em nossa indústria: linhas de processo e equipamentos precisam estar limpos e sanitizados para garantir a produção de alimentos seguros ao consumidor. Sistemas de limpeza no local (CIP) oferecem oportunidades para reduzir ineficiências e tornar o processo mais sustentável. Projetar bem esses sistemas para evitar o uso excessivo de água e adicionar tecnologias de recuperação que recirculam a água em vez de utilizar água fresca continuamente pode fazer toda a diferença. Equipamentos mais eficientes, como torneiras e vasos sanitários de baixo fluxo e bicos de pulverização otimizados, também podem reduzir significativamente o consumo hídrico. Outro ponto crítico da gestão hídrica é a análise de dados: monitorar o processo gera informações sobre desperdícios e oportunidades de melhoria, além de acompanhar exatamente quanto está sendo consumido.

Além do setor de alimentos e bebidas, governos, organizações internacionais e iniciativas do setor privado vêm pesquisando e implementando diferentes estratégias para combater a escassez hídrica. A dessalinização — processo de transformar a abundante água do mar em água potável — já é utilizada há mais de uma década, especialmente no Oriente Médio, onde plantas na Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos e Marrocos produzem milhões de metros cúbicos por dia para consumo urbano e industrial. Apesar de seus benefícios, a dessalinização apresenta desafios: a construção e operação das plantas são caras, consomem muita energia (frequentemente de fontes fósseis) e geram salmoura como subproduto, que pode prejudicar os ecossistemas marinhos se não for adequadamente tratada. Outra alternativa promissora é o desenvolvimento de redes hídricas alternativas, como a que está sendo construída em Geelong, na Austrália. Esses sistemas distribuem água reciclada e água de chuva tratada para usos não potáveis, como águas cinzas, irrigação agrícola e produção de hidrogênio verde.

Além disso, organizações internacionais como a UN-Water, a UNESCO e o World Water Council estão liderando iniciativas em governança da água, pesquisa e desenvolvimento de políticas, enquanto pesquisas continuam sendo realizadas tanto no setor público quanto no privado. Empresas como a AirJoule e a Atoco estão na vanguarda da exploração do uso de estruturas metal-orgânicas (Metal-Organic Frameworks – MOFs) em vez de sistemas de compressão a vapor e refrigerantes para extrair umidade do ar — uma tecnologia que funciona tanto em ambientes úmidos quanto áridos.

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Santa Cruz vêm testando redes de colheita de névoa para obter água para agricultura. E empresas como a Cetos Water e a Oneka estão desenvolvendo sistemas de dessalinização movidos por energia das ondas, que convertem o movimento do mar em energia hidráulica para operar sistemas de osmose reversa.

“Quando o poço seca, reconhecemos o valor da água.”

Benjamin Franklin

Não há dúvida de que o avanço da insegurança hídrica global é alarmante, afetando indústrias, comunidades e ecossistemas. Como um dos maiores consumidores de água doce, o setor de alimentos e bebidas tem um papel essencial nessa transformação. Otimizando processos, adotando novas tecnologias e gerenciando melhor a água em cada etapa da produção, podemos seguir um caminho mais responsável em relação à conservação e segurança hídrica. Não precisamos esperar que o poço seque para reconhecer o valor da água — mas precisamos agir. Com uma abordagem proativa e multifacetada enquanto sociedade, baseada em sustentabilidade, resiliência, defesa e inovação, é possível fortalecer a gestão hídrica e garantir às futuras gerações o acesso à água limpa de que precisam para prosperar.