De watersector in de ontwikkelde wereld functioneert voor het grootste deel op een gecentraliseerde wijze, waarbij water getransporteerd wordt doorheen lange pijpleidingen en afvalwater apart wordt afgevoerd doorheen uitgebreide rioleringsnetwerken. De komende decennia zal watervoorziening in toenemende mate onderworpen worden aan (urbane) bevolkingsgroei, uitputting van watervoerende grondlagen en klimaatverandering. Als reactie hierop wordt er enerzijds sterk geïnvesteerd in het verhogen van de efficiëntie van het waternetwerk, zoals het verminderen van waterverliezen in distributienetwerken. Anderzijds dienen er ook nieuwe waterbronnen aangeboord te worden, denk hierbij aan de nieuwe initiatieven in waterhergebruik en grote desalinatie projecten. Naast deze uitdagingen leiden verouderde rioleringsinfrastructuur en steeds stringentere kwaliteitsnormen tot een grote investeringsdruk. Bovendien kent de watersector een trage respons op deze uitdagingen, wat voor een deel te wijten is aan een gebrek aan innovatie binnen de sector. Enkele oorzaken hiervan zijn de lange levensduur van installaties, een gebrek aan competitie tussen de verantwoordelijke overheidsbedrijven en ‘sunk costs’. Ook stromen nieuwe technologieën traag door naar de praktijk, daar de schaal van de implementatie binnen gecentraliseerde watervoorziening even grote risico’s met zich meebrengt. Extreme decentralisatie van watersystemen zou hier een deel van de oplossing kunnen bieden. Hierbij worden huishoudens, gebouwen of wijken ontkoppeld van het net en wordt water lokaal gezuiverd en hergebruikt. Decentraal waterbeheer zou zo tot meer lokale robuustheid leiden.

Om de mogelijkheden van decentralisatie te begrijpen is het nuttig om naar andere moderne infrastructuur transities te kijken. Zo kunnen er waardevolle lessen getrokken worden uit de recente evolutie binnen energievoorziening op huisniveau door middel van zonne-energie. Daar daalde de kost per installatie zonnepanelen op enkele decennia tijd met een factor honderd, dit door het exponentieel groeiende aantal installaties en de creatie van een consumentenmarkt. Verder bleek niet enkel de snelheid waarmee technologische innovaties plaatsvonden te stijgen, maar ook waarmee deze effectief geïmplementeerd werden. Ten slotte toonde het bestaande gecentraliseerde elektrisch net complementair te kunnen functioneren met de decentrale energievoorzieningen. Analoog hieraan zouden decentrale watersystemen naast het centrale net kunnen opereren in een initiële transitiefase. Op termijn zou het nut van gecentraliseerd waterbeheer in sommige situaties kunnen wegvallen, bijvoorbeeld in regio’s met een lage bevolkingsdichtheid.

Vandaag is het reeds mogelijk om veilige en betrouwbare watersystemen te bouwen op de schaal van een huishouden of gebouw. Dat leidt tot de creatie van een consumentenmarkt voor watertechnologieën, hetgeen op zijn beurt zou leiden tot meer competitie tussen fabrikanten en, naarmate dit soort systemen populairder wordt, schaalvoordelen. De consumentgedreven innovatie die hieruit ontstaat zou daaropvolgend kostenreducties en verbeterde prestaties teweegbrengen.

Dit soort decentrale systemen zouden reeds gangbare technologieën zoals omgekeerde osmose, ion uitwisseling en moderne desinfectie systemen kunnen toepassen, waardoor water aangepast kan worden voor de specifieke noden. Dit zou in een eerste transitiefase een kapitaalkrachtige markt van ‘early adopters’ aanspreken, hetgeen een snelle innovatie in watertechnologieën teweeg zou brengen. Het doordringen van dit soort systemen tot bij minder welvarende huishoudens zou volgen, nadat de groeiende markt tot kostenreducties en betere prestaties leidt, gekoppeld aan een steeds toenemend consumentenvertrouwen.

Het is niet onwaarschijnlijk dat dergelijk extreme decentralisatie voor compleet zelfvoorzienende gebouwen of regio’s kan zorgen, waar geen waterschaarste heerst en waar de impact op het milieu geminimaliseerd wordt. Toenemende innovatie kan leiden tot de productie van gepersonaliseerd water, die de gezondheid van de consumenten bevordert door het toevoegen van een gezonde minerale balans, vitaminen, smaak naar wens en mogelijk zelf probiotica. Internet of Things (IoT) en communicatietools kunnen voor doorgedreven monitoring, benchmarking en engagerende campagnes zorgen die het verbruik van water verder doet dalen. Nieuwe sensortechnologie en deep learning concepten kunnen instaan voor kwaliteitsgarantie, designoptimalisatie en een efficiënter onderhoudsschema. Op termijn kan ook energierecuperatie en nutriëntenherwinning kleine, decentrale schaal van toepassing zijn, daar bronscheiding hier meer evident is. Net zoals het betrekken van de consument in de energiemarkt voor een enorme sprong voorwaarts heeft gezorgd, kan dit ook het geval zijn voor de watersector.

Ter conclusie: Naast het verhogen van lokale robuustheid zou extreme decentralisatie een belangrijke rol kunnen spelen in de strijd tegen de vele uitdagingen die de watersector de komende decennia te wachten staan. Dit door toenemende innovatie te veroorzaken en nieuwe business modellen te doen opkomen.