Global food demand is increasing and changing rapidly as a result of multiple drivers as population growth or urban dietary shifts. Managing food consumption (people’s eating habits) might deliver important co-benefits from a water perspective. Many recent studies have addressed the relationship between diet habits and associated water impacts. The goal of this study is to assess and compare the water footprint (WF) of two recommended diets (Mediterranean and American) in Spain and US. Moreover also focuses on assessing the WF of the food consumption and its associated food waste in Spanish households during one year. Our results show that the American diet has a 29% higher WF, regardless of products' origin. Food consumption and waste WFs in Spain are 3,302 and 131 litres/person day respectively. A shift back to a Mediterranean diet, in which fruits, fish and vegetables account for a larger share of the food intake, would deliver great water savings.

La seguridad del agua y la seguridad alimentaria están estrechamente vinculadas, y los actuales niveles de hambruna mundial y el crecimiento de la población requieren una mayor capacidad agrícola, impulsada en gran medida por la expansión de los cultivos de regadío. El presente documento se enmarca en el proyecto MADFORWATER, del que se extrajo gran parte del apoyo para llevar a cabo esta labor a nivel teórico y metodológico. El estudio tiene por objeto poner de relieve la importancia del agua en la configuración de la seguridad alimentaria, especialmente para los países en desarrollo de Asia y África, que representan el 70% de las tierras secas del mundo. El agua como factor clave en la agricultura y, por consiguiente, en la seguridad alimentaria, requiere un análisis específico para comprender sus interdependencias con los alimentos y, de ese modo, ampliar la comprensión para una gestión adecuada del agua. En este estudio se examinó la bibliografía existente hasta la fecha sobre los vínculos entre el agua y la seguridad alimentaria y se elaboró un índice (Índice de Seguridad Alimentaria-Agua - FWSI) para evaluar la forma en que la seguridad alimentaria se vio influida por factores relacionados con el agua en 36 países de África y Asia durante el período 2000-2015. La ponderación de los diferentes indicadores incluidos en el índice se obtuvo sobre la base de un cuestionario, distribuido a 54 expertos internacionales en tierras secas que participan en el programa Action COST "Drylands facing change". Los datos se obtuvieron de una amplia base de datos de organizaciones internacionales reconocidas como la FAO, el Banco Mundial, la Organización Mundial de la Salud, World Global Indicators y el UNICEF. Los resultados muestran que los países asiáticos con escasez de agua han realizado mejoras más regulares en los dos últimos decenios que los de África, donde los progresos son muy desiguales y el agua, entre otros factores, ha desempeñado un papel importante en la lucha contra el hambre. Al otorgar un papel fundamental al agua, el indicador ha logrado acercarse a un concepto de seguridad alimentaria más amplio que el tradicionalmente utilizado -más centrado en los criterios alimentarios- mostrando claras interrelaciones entre ambas dimensiones. Encontramos que las regiones con mayores niveles de desnutrición son también las que presentan mayores niveles de estrés hídrico. Se ha demostrado que el FWSI es un indicador sólido para complementar la explicación del hambre en el mundo.

The presence of reactive species of nitrogen (N) in the biosphere might cause environmental impacts at local, regional and global scales. Nowadays the N flows generated by human activities greatly exceed natural processes, thus a necessity exists of identifying and quantifying the current state of environmental N loads. The aim of this work is to quantify the amount of reactive N used in the Spanish agri-food sector, assessing the related potential environmental impacts and potential uses of resources. Data from a previously calculated N flow analysis in the Spanish agricultural and food production system for the 1996-2000 time period were used. Total anthropogenic N inputs to the systems were calculated. Input and output flows were considered in each economic compartment in order to calculate use efficiency (ratio of useful outputs to total inputs), eco-efficiency (ratio of useful outputs to outputs to the environment) and recycling rate (ratio of flow recycled to an earlier life-cycle compartment divided by total outputs). Environmental impacts were assessed by quantifying the N balance between the economic and the environmental subsystems: water, atmosphere, ecosystems soils and other soils. In this case agricultural soils were also considered an environmental compartment, since they are an important intermediate path to the environment. The impact on resources was evaluated considering the net N imports into the system and legume fixing crops, pastures and forages versus feed and fertilizers within the system. Anthropogenic N inputs are relatively high in Spain, which is a net importer of nitrogen, mainly in fertilizers and food and feed commodities. Environmental compartments receive relative high amounts of reactive nitrogen, especially soils. Furthermore, there was a relative low use of domestic resources, with a low proportion of N recycled within the system.

Water for Food Security and Wellbeing in Latin America and the Caribbean. Side Event organizado por el OA en colaboración con el Centro del Agua de América Latina y el Caribe y el Tecnológico de Monterrey. World Water Week Stockholm, 2 September 2013.

Abstract: To enhance water, energy, and food security and promote ecosystems conservation, it is necessary to design policies or solutions capable of addressing cross-sectoral challenges. In this paper, GoNEXUS SEF, an evaluation framework for co-designing and evaluating nexus solutions, is presented. This framework provides guidelines for conducting a nexus-coherence assessment to improve the governance of the water-energy-food-ecosystems nexus. The assessment involves a participatory process that integrates qualitative and quantitative methodologies through systemic approaches. The crucial aspects necessary in the development of methodologies that address the nexus have been identified and considered. The framework was applied to a practical case study, an increase in the irrigation water price in Andalusia—Spain for the horizon of 2030. Case study results revealed that the measure can generate synergies since it favours water savings, irrigation water efficiency and ecosystems conservation. However, trade-offs are observed, mainly undermining the economic development of agriculture in the region. GoNEXUS SEF has proven capable of evaluating nexus solutions by measuring cross-sectoral synergies and trade-offs. It highlights hidden properties and identifies leverage points and key aspects of a complex cross-sectoral system to apply nexus solutions more effectively to promote sustainable development. In addition, the framework can be adapted to fit different case studies, considering their own challenges and their spatial and temporal scales, which gives it a competitive advantage over other methodologies focused on analysing the nexus. Graphical abstarct: [Figure not available: see fulltext.].

En el presente Trabajo de Fin de Grado se determina la influencia de la condición de vida del combustible en la evolución de una central nuclear de tipo PWR1 tras producirse malfunciones relacionadas con el sistema de condensado y agua de alimentación principal. Para ello se emplea el Simulador Gráfico Interactivo de Zorita (SGIZ), que fue desarrollado por Tecnatom S.A. y donado por Unión Fenosa al Departamento de Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Madrid en el 2006. Esta herramienta es particularmente útil tanto a nivel didáctico como de investigación, ya que la facilidad de repetición y graficación permite al usuario el análisis detallado de transitorios, focalizando su actuación en los parámetros que reflejan más claramente la evolución de los fenómenos físicos. En el marco de gestión y prevención de accidentes, el análisis de accidentes simulados juega un papel fundamental ya que prevén, corrigen y aumentan la seguridad, mejorando, además, la formación del personal. El accidente que marcó un antes y un después en la seguridad nuclear y que es, sin ninguna duda, el precursor de la forma en la que actualmente se forma a los operadores de las centrales nucleares es el producido en el año 1979 conocido como accidente de TMI, clasificado de nivel 5 dentro de la escala INES. En el SGIZ se instalaron en noviembre de 2015 nuevas condiciones iniciales que permiten establecer el tiempo de vida del combustible. Estas condiciones de vida del combustible son tres: • BOL o principio de vida del combustible, que corresponde al combustible fresco. • MOL o mitad de vida del combustible. • EOL o final de vida del combustible, que corresponde al combustible gastado y listo para ser extraído en el proceso de recarga. Por tanto, este Trabajo de Fin de Grado viene motivado por el accidente de TMI, ya que se estudian malfunciones relacionadas con las que tuvieron lugar en él y el empleo de las nuevas posibilidades del SGIZ. Cada una de las seis simulaciones que conforman parte importante de este Trabajo se ha realizado entre siete y doce veces ya que es necesario que el usuario siga la siguiente metodología en las mismas: • Familiarización, en cada una de las malfunciones, con el seguimiento de los Procedimientos de Operación de Emergencia que están desarrollados para proporcionar instrucciones de recuperación de la central en caso de accidente. • Detección y recopilación de alarmas. • Recopilación de datos. • Tratamiento y análisis de datos. Con las dos malfunciones estudiadas se hace un barrido de las posibles situaciones que pueden tener lugar en el circuito de condensado y agua de alimentación principal ya que se han elegido dos casos extremos. Aunque, según la escala INES, ambas quedan clasificadas como sucesos de tipo 1. Por una parte, el disparo de una bomba de condensado como uno de los accidentes más simples y, por otro lado, una rotura no aislable de agua de alimentación como uno de los accidentes más graves que pueden tener lugar en este sistema. Esta diferencia también se ve reflejada en la cantidad de acciones ejecutadas por el operador, así como también, en el estrés al que este se ve sometido. La recopilación de alarmas para cada transitorio permitiría a un futuro operador identificar rápidamente la malfunción ante la que se encuentra. Este estudio conduce a una clara conclusión: los accidentes no resultan ser lo suficientemente severos2 como para que el calor residual llegue a influir sobre la gestión y evolución de la central. Es decir, el momento de vida del combustible es indiferente ante algún tipo de malfunción como las estudiadas. Es importante tener presente la responsabilidad social y profesional de la práctica de la ingeniería ya que se debe tener en cuenta que las acciones o decisiones tomadas influyen notablemente en el desarrollo sostenible de la sociedad. De este modo, en este TFG se estudian las contribuciones positivas a nivel social, económico y medioambiental de la energía nuclear en concreto y de la ciencia y tecnología nuclear en general. Para ello, se seleccionan los ODS que ayuda a cumplir, el resultado final de este estudio es que contribuye de forma positiva a seis de los diecisiete ODS. Otra de las consideraciones que se deben tener en cuenta es la contribución positiva de la energía nuclear en acuerdos contra el cambio climático de carácter vinculante como el COP21. En cuanto a la planificación temporal, se elabora una EDP con cinco paquetes de trabajo de primer nivel y un diagrama de Gantt en el que se muestra que el Trabajo comienza el día 23/01/17 y finaliza el día 11/07/17, es decir, tiene una duración de 122 días o, aproximadamente, de 6 meses, lo que hace un total de 366 h. El presupuesto final de este Trabajo de Fin de Grado es de CINCO MIL NOVECIENTOS SETENTA Y CUATRO EUROS CON TREINTA Y OCHO CÉNTIMOS DE EURO.

Water, energy and food are essential resources for economic development and social well-being. Framing integrated policies that improve their efficient use requires understanding the interdependencies in the water–energy–food (WEF) nexus. Stakeholder involvement in this process is crucial to represent multiple perspectives, ensure political legitimacy and promote dialogue. In this research, we develop and apply a participatory modelling approach to identify the main interlinkages within the WEF nexus in Andalusia, as a starting point to developing a system dynamic model at a later stage. The application of fuzzy cognitive mapping enabled us to gain knowledge on the WEF nexus according to opinions from 14 decision-makers, as well as contributing to raising awareness and building consensus among stakeholders. Results show that climate change and water availability are key drivers in the WEF nexus in Andalusia. Other variables with significant interlinkages within the WEF nexus are food production, irrigated agriculture, energy cost, socio-economic factors, irrigation water use, environmental conservation, and farm performance indicators. The scenario analysis reveals the interdependencies among nexus sectors and the existence of unanticipated effects when changing variables in the system, which need to be considered to design integrated policies.

The new energy context since 2021 has led to dramatic increases in the energy bills of agribusinesses, affecting the price of foodstuffs. A considerable part of energy consumption is due to the heating of water at high temperatures. The present study analyzed the feasibility of using a Solar Water Heating System (SWHS) with an evacuated tube collector. In particular, the required sizing changes, potential savings and cost-effectiveness were analyzed. The results show that the new energy context makes the SWHS investment highly attractive: a payback of less than 4 years in most of the scenarios analyzed; energy savings of more than 60 in the scenarios with higher irradiation; a reduction in total energy expenditure of more than 50 in the favorable scenarios close to the current reality. The new context especially favors cold and temperate climates, with very sharp drops in payback compared to the previous situation. To achieve these values, it is necessary to design an optimized sizing of the SWHS, reducing the risk of future variations in the price of energy. The results of the study should serve as a reference for decision making in the agroindustrial sector to reduce the energy bill and strategic dependence on fossil fuels from third countries.

The thermal demand in agri-food industries is characterised by its considerable variability, hindering the implementation of Solar Water Heating Systems (SWHS). The main objective of the study is to provide an overview of how consumption patterns influence the profitability and energy savings of SWHS in the sector, while also identifying additional key variables that affect their viability. For this purpose, approximately 1,300,000 cases have been examined, considering a wide range of consumption patterns, economic variables, and locations. Demand seasonality, weekly frequency and energy prices exhibit the greatest impact on the feasibility of SWHS. Uniformity of daily demand, location and investment cost are also determinants. Thus, single-day-per-week consumption patterns make SWHS unviable in most scenarios. However, with only three non-consecutive days, feasibility increases significantly, achieving paybacks of less than 5 years and energy savings of over 40 % when conditions are highly favorable. In strongly seasonal industries, the viability of SWHS is seriously compromised. The payback in patterns with a peak consumption in the early morning can double the value with uniform one (e.g., from 4 to 8 years in the most favorable scenarios at a price of 0.1 /kWh). The results tables reflecting payback and energy savings in thousands of different scenarios represent a valuable tool for decision-making in industries. By looking for the scenario with the most similar characteristics, it is possible to estimate the profitability and savings of the SWHS in a given industry, as well as the possible variations when changing the assumed variables.